以廢鋅電池預處理物(主要成分為ZnO,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)為原料可生產草酸鋅晶體(ZnC2O4?2H2O),生產流程如圖所示。
已知:ZnS和CuS的Ksp分別為2.5×10-22,6.4×10-36。
回答下列問題:
(1)“酸浸”后所得“濾渣1”的主要成分為 SiO2SiO2。
(2)“除錳”時,反應的離子方程式為 Mn2++H2O2+H2O=MnO(OH)2↓+2H+Mn2++H2O2+H2O=MnO(OH)2↓+2H+。
(3)“除鐵”時,加入ZnO的目的是 調節pH使鐵離子沉淀完全調節pH使鐵離子沉淀完全。
(4)“除銅”后要求溶液中c(Cu2+)≤1.0×10-5mol?L-1.若溶液中Zn2+濃度為0.1mol?L-1,試計算說明溶液能否達到要求:c(Cu2+)≤1.0×10-5mol?L-1,此時c(S2-)=Ksp(CuS)c(Cu2+)=6.4×10-361.0×10-5mol/L=6.4×10-31mol/L,若溶液中Zn2+濃度為0.1mol?L-1,則c(Zn2+)×c(S2-)=0.1×6.4×10-31=6.4×10-32<2.5×10-22,鋅離子不會沉淀,則達到要求c(Cu2+)≤1.0×10-5mol?L-1,此時c(S2-)=Ksp(CuS)c(Cu2+)=6.4×10-361.0×10-5mol/L=6.4×10-31mol/L,若溶液中Zn2+濃度為0.1mol?L-1,則c(Zn2+)×c(S2-)=0.1×6.4×10-31=6.4×10-32<2.5×10-22,鋅離子不會沉淀,則達到要求(要求寫出計算過程)。
(5)“沉淀”后,需經過濾、洗滌、干燥系列操作分離出草酸鋅晶體,檢驗沉淀是否洗凈的操作為 取最后一次洗滌液,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,不產生白色沉淀,則洗滌干凈取最后一次洗滌液,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,不產生白色沉淀,則洗滌干凈。
(6)在通風櫥中,將草酸鋅晶體置于陶瓷儀器 坩堝坩堝(填儀器名稱)中加熱分解可制得ZnO。已知一種ZnO晶體晶胞結構如圖所示,晶體密度為ρg?cm-3,NA表示阿伏加德羅常數的值.則該晶體中與Zn2+等距離且最近的Zn2+共有 1212個,相鄰兩個O2-之間的距離為 22×3324ρ?NA×10722×3324ρ?NA×107nm。

K
sp
(
C
u
S
)
c
(
C
u
2
+
)
6
.
4
×
1
0
-
36
1
.
0
×
1
0
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5
K
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C
u
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×
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5
2
2
3
324
ρ
?
N
A
2
2
3
324
ρ
?
N
A
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用;晶胞的計算.
【答案】SiO2;Mn2++H2O2+H2O=MnO(OH)2↓+2H+;調節pH使鐵離子沉淀完全;c(Cu2+)≤1.0×10-5mol?L-1,此時c(S2-)==mol/L=6.4×10-31mol/L,若溶液中Zn2+濃度為0.1mol?L-1,則c(Zn2+)×c(S2-)=0.1×6.4×10-31=6.4×10-32<2.5×10-22,鋅離子不會沉淀,則達到要求;取最后一次洗滌液,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,不產生白色沉淀,則洗滌干凈;坩堝;12;××107
K
sp
(
C
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S
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c
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C
u
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【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:18引用:3難度:0.4
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