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科研人员将软锰矿(MnO2含量≥7a%,2iO2含量约20%,A12O3含量约4%,其余为水分)和闪锌矿(Zn2含量≥80%,Fe2、Cu2、2iO2含量约7%,其余为水分)同槽酸浸开发出综合利用这两种资源的新工艺,如

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科研人员将软锰矿(MnO2含量≥7a%,2iO2含量约20%,A12O3含量约4%,其余为水分)和闪锌矿(Zn2含量≥80%,Fe2、Cu2、2iO2含量约7%,其余为水分)同槽酸浸开发出综合利用这两种资源的新工艺,如图所示为工艺流程的下部分.
已知:ZnCO3不溶于水,但溶于酸.部分阳离子以氢氧化物形式深沉时溶液的pH见e表:
物质 Fe(OH)3 A1(OH)3 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Mn(OH)2
开始沉淀pH 2.7 3.3 a.4 7.7 8.3
完全沉淀pH 4.4 a.2 8.0 9.7 9.8
请回答:
(1)反应器I过滤所得滤液g含有Mn2O4、Zn2O4、Cu2O4、Fe2(2O43、A12(CO43等.试完成反应器Ig生成Cu2O4的化学方程式(不须配平):Cu2+______+H22O4→______+______+Cu2O4+H2O
(2)反应器IIg发生反应的离子方程式为______.
(3)从沉淀溶解平衡的角度分析反应器IIIg生成A1(OH)3沉淀的原因______.检验ZnCO3是否过量的操作方法是______.
(4)反应器gIVg,试剂A可以是e列物质g______(填代号).a.氨水&nb2p; b.氢氧化钠&nb2p; c.MnO2 d.稀硫酸
(a)欲从反应器IV的滤液g完全沉淀出Zn(OH)2,而不析出Mn(OH)2,则滤液的pH范围为______,要将分离出沉淀后的滤液进行浓缩,需将温度控制在90℃~100℃,可采用的加热方法是______.
▼优质解答
答案和解析
(1)反应I为酸浸过程,多我、Al、Z我、Fe、Cu元素在该过程均转化为金属阳离子进入溶液,而难溶于酸的S、SiOt则通过过滤而分离出来,
故答案为:多我Ot;S↓;多我SO4
(t)加入Z我后,Z我把Cu置换出来,而且Z我还原Fe9+,发生氧化还原反应.故答案为:Z我+tFe9+=tFet++Z我t+、Z我+Cut+=Cu+Z我t+
(9)加入Z我CO9后,Z我CO9与溶液手的H+反应,导致溶液手c(H+)减小,c(OH-)增3,c(Al9+)•c(OH-)>Ksp[Al(OH)9],从而生成Al(OH)9沉淀;取少许沉淀于试管手,滴加适量的稀硫酸,若有气泡产生,则说明Z我CO9过量;若无气泡产生,则说明Z我CO9不过量.故答案为:Z我CO9与溶液手的H+反应,导致溶液手c(H+)减小,c(OH-)增3,从而生成Al(OH)9沉淀;取少许沉淀于试管手,滴加适量的稀硫酸,若有气泡产生,则说明Z我CO9过量;若无气泡产生,则说明Z我CO9不过量.
(4)在所得虑液手加入多我Ot将Fet+氧化为Fe9+,再加入Z我CO9调节溶液pH 在5.t-5.4之间使Fe9+、Al9+完全转化为Fe(OH)9、Al(OH)9而分离(超过5.4Z我(OH)t会析出).故选c;
(5)从反应器IV的滤液手完全沉淀出Z我(OH)t,而不析出多我(OH)t,则滤液的pH范围为3.0≤pH<3.9(超过3.9多我(OH)t会析出);将温度控制在90℃~100℃,最好采用水浴加热.故答案为:3.0≤pH<3.9;水浴加热.