鎘(Cd)可用于制作發光電子組件。以銅鎘廢渣(含Cu、Cd、Zn、Fe等單質)為原料制備鎘的工藝流程如下:

浸出后的溶液中含有Cd2+、Zn2+、Fe2+等金屬離子,相關金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH (開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol?L-1計算)如表:
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Zn(OH)2 | Cd(OH)2 |
開始沉淀的pH | 1.5 | 5.9 | 7.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 8.9 | 9.9 |
防止Cu在酸性條件下被O2氧化生成Cu2+,導致Cu被浸出
防止Cu在酸性條件下被O2氧化生成Cu2+,導致Cu被浸出
。(2)“氧化”時發生反應的離子方程式為
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
。HNO3也能氧化Fe2+,工業生產中不選用HNO3的原因是 會釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環境污染
會釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環境污染
。(3)“調pH”時控制溶液pH在3.3~5.9之間,“濾渣”的主要成分是
Fe(OH)3
Fe(OH)3
(填化學式)。(4)“置換”時發生的反應為Zn+Cd2+=Zn2++Cd。
鎘置換率[鎘置換率=
n
(
C
d
)
n
(
起始的
C
d
2
+
)
n
(
加入的
Z
n
)
n
(
起始的
C
d
2
+
)
n
(
加入的
Z
n
)
n
(
起始的
C
d
2
+
)
比值小于1.3時,鎘置換率低;比值大于1.3時,鋅粉用量增大,鎘置換率提升不大,且鋅粉過多會消耗更多的NaOH
比值小于1.3時,鎘置換率低;比值大于1.3時,鋅粉用量增大,鎘置換率提升不大,且鋅粉過多會消耗更多的NaOH
。
(5)Cd和Zn同族且相鄰,部分金屬水合離子的顏色如下表所示:
離子 | 26Fe2+ | 29Cu2+ | 21Sc3+ | 30Zn2+ | 48Cd2+ |
顏色 | 淺綠色 | 藍色 | 無色 | 無色 | 無色 |
如果金屬離子核外存在未成對電子則金屬水合離子有顏色,反之則無色
如果金屬離子核外存在未成對電子則金屬水合離子有顏色,反之則無色
。②硫酸酸化的硫酸鐵溶液中鐵元素以[Fe(H2O)6]3+形式存在而使溶液呈淺紫色,向其中滴入幾滴KSCN溶液,因生成[Fe(H2O)5(SCN)]2+、[Fe(H2O)4(SCN)2]+等離子而使溶液呈紅色,能發生上述反應的原因是
SCN-比H2O更容易與Fe3+形成配合物
SCN-比H2O更容易與Fe3+形成配合物
。【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】防止Cu在酸性條件下被O2氧化生成Cu2+,導致Cu被浸出;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;會釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環境污染;Fe(OH)3;比值小于1.3時,鎘置換率低;比值大于1.3時,鋅粉用量增大,鎘置換率提升不大,且鋅粉過多會消耗更多的NaOH;如果金屬離子核外存在未成對電子則金屬水合離子有顏色,反之則無色;SCN-比H2O更容易與Fe3+形成配合物
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:59引用:1難度:0.6
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