鎘（Cd）可用于制作某些發光電子組件。一種以鎘廢渣（含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO雜質）為原料制備鎘的工藝流程如圖：
回答下列問題：
（1）“濾渣1”的主要成分為 Cu（OH）2和 CaSO4CaSO4（填化學式）。
（2）“氧化”時KMnO4的還原產物是MnO2，該步驟中除鐵、除錳的離子方程式分別為 3Fe2++MnO4-+7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+3Fe2++MnO4-+7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+、3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+。
（3）“置換”中鎘置換率與（n（Zn的實際用量）n（Zn的理論用量） ）的關系如圖所示，其中Zn的理論用量以溶液中Cd2+的量為依據。
①實際生產中n（Zn的實際用量）n（Zn的理論用量）比值最佳為1.3，不宜超過該比值的原因是 鋅粉用量過多會增加成本；海綿鎘的純度降低；熔煉中NaOH的用量過多增加成本鋅粉用量過多會增加成本；海綿鎘的純度降低；熔煉中NaOH的用量過多增加成本。
②若需置換出112kgCd,且使鎘置換率達到98%，實際加入的Zn應為 86.286.2kg。
（4）“置換”后濾液溶質主要成分是 ZnSO4ZnSO4（填化學式）。
（5）“熔煉”時，將海綿鎘（含Cd和Zn）與NaOH混合反應，反應的化學方程式是 Zn+2NaOH 高溫 Na2ZnO2+H2↑Zn+2NaOH 高溫 Na2ZnO2+H2↑。當反應釜內無明顯氣泡產生時停止加熱，利用Cd與Na2ZnO2的 密度密度不同，將Cd從反應釜下口放出，以達到分離的目的。
n
（
Z
n
的實際用量
）
n
（
Z
n
的理論用量
）
n
（
Z
n
的實際用量
）
n
（
Z
n
的理論用量
）
高溫
高溫
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】CaSO4；3Fe2++MnO4-+7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+；3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+；鋅粉用量過多會增加成本；海綿鎘的純度降低；熔煉中NaOH的用量過多增加成本；86.2；ZnSO4；Zn+2NaOH Na2ZnO2+H2↑；密度
高溫
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：130引用：7難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5