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    某科研小组设计出利用工业废酸（稀H2SO4）来浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如图所示．
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    已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示．
    离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
    Fe2+ 6.34 9.7
    Fe3+ 1.48 3.2
    Zn2+ 6.2 8.0
    请回答下列问题：
    （1）在“酸浸”步骤中，为提高浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是
     
    ．
    （2）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp（CuS）
     
     Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
    （3）物质A最好使用下列物质中的
     
    ．
    A．KMnO4     B．空气      C．HNO3      D．NaClO
    （4）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在
     
    范围之间．
    （5）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是
     
    ．
    （6）除铁后得到的Fe（OH）3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K2FeO4，写出该反应的离子方程式
     
    ．
    分析：流程分析：
    氧化铜锌矿经废酸浸取后过滤，可得到硫酸铜、硫酸锌溶液；向酸浸液中加铁可还原出铜，经过滤可得铜和硫酸亚铁、硫酸锌的混合液；然后加入A和氨水，将亚铁转化为氢氧化铁沉淀而除去；后向滤液中加氨水等将锌离子转化为Zn2（OH）2CO3，最后焙烧，Zn2（OH）2CO3受热分解得到氧化锌．
    （1）影响化学反应速率的因素有：温度、浓度、固体表面积等；
    （2）相同条件下，溶解度大的物质先溶解；
    （3）所用试剂能除去杂质，但不能引入新的杂质；
    （4）PH的范围应使铁完全沉淀而锌不沉淀；
    （5）结合题给信息利用工业废酸和氮肥考虑；
    （6）从题给信息写出反应物和生成物，配平即可．
    解答：解：（1）影响化学反应速率的因素有多种，要提高氧化铜锌矿的酸浸速率，可采取的措施还有升高温度（增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎--增大表面积等）．故答案为：适当升高温度（或增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎等）
    （2）相同条件下，溶解度大的物质先溶解；因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），
    故答案为：＜；
    （3）除铁过程中加入A和氨水，使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀，故A应为氧化剂，且考虑加入A不引入新的杂质．除空气外，其他试剂均可引入新的杂质．
    故答案为：B
    （4）从图表数据可知，铁离子沉淀完全的PH为3.2，锌离子开始沉淀的PH为6.2．故除铁PH范围为：3.2～6.2；
    故答案为：3.2～6.2
    （5）因所用废酸为硫酸，B又可作氮肥，所以B为（NH4）2SO4；
    故答案为：（NH4）2SO4
    （6）由题给信息可知，反应物为2Fe（OH）3、ClO-、OH-，生成物之一为FeO42-，因铁在反应中化合价升高，故氯元素的化合价降低，则另一产物为Cl-，根据元素、电子、电荷守恒配平（可知产物还有水），则方程式为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
    故答案为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
    点评：本题属于化学工艺流程方面的题目．要搞清实验目的和题给信息，结合流程和题目设问正确解题，综合性较强．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2010?泰州三模）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如图所示．

    已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示．
    离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
    Fe2+ 6.34 9.7
    Fe3+ 1.48 3.2
    Zn2+ 6.2 8.0
    请回答下列问题：
    （1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp（CuS）
    ＜
    ＜
     Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
    （2）物质A可使用下列物质中的
    BC
    BC
    ．
    A．KMnO4     B．O2      C．H2O2      D．Cl2
    （3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在
    3.2～6.2
    3.2～6.2
    范围之间．
    （4）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是
    （NH4）2SO4
    （NH4）2SO4
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2012?唐山二模）【化学-选修化学与技术】
    某科研小组设计出利用工业废酸（10% H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案实现废物综合利用，方案如图所示．

    已知各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示．
    离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
    Fe2+ 6.34 9.7
    Fe3+ 1.48 3.2
    Zn2+ 6.2 8.0
    请回答下列问题：
    （1）焙烧Zn2（OH）2CO3的化学反应方程式是
    Zn2（OH）2CO3
     高温 
    .
     
    2ZnO+H2O+CO2↑
    Zn2（OH）2CO3
     高温 
    .
     
    2ZnO+H2O+CO2↑
    ．
    （2）堆浸后加入Fe粉发生的反应的离子方程式有
    Fe+2H+═Fe2++H2↑，Fe+Cu2+═Fe2++Cu
    Fe+2H+═Fe2++H2↑，Fe+Cu2+═Fe2++Cu
    ．
    （3）加入A物质的目的是
    将Fe2+氧化成Fe3+，以便除去
    将Fe2+氧化成Fe3+，以便除去
    ，下列物质作为物质A使用较好的是
    C
    C
    ．（填字母）
    A．KMnO4    B． HNO3    C．H2O2    D．Cl2
    （4）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在
    3.2～6.2
    3.2～6.2
    范围之间．
    （5）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是
    （NH4）2SO4
    （NH4）2SO4
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如图所示．

    已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示．
    离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
    Fe2+ 6.34 9.7
    Fe3+ 1.48 3.2
    Zn2+ 6.2 8.0
    请回答下列问题：
    （1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp（CuS）
    ＜
    ＜
     Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
    （2）物质A可使用下列物质中的
    BC
    BC
    ．
    A．KMnO4     B．O2      C．H2O2      D．Cl2
    （3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在
    3.2～6.2
    3.2～6.2
    范围之间．
    （4）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是
    （NH4）2SO4
    （NH4）2SO4
    ．
    （5）除铁后得到的Fe（OH）3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K2FeO4，写出该反应的离子方程式
    2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
    2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源：2013届河北省高二上学期期末考试化学试卷 题型：填空题

    （14分））某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。

    已知：298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

    离子

    开始沉淀时的pH

    完全沉淀时的pH

    Fe2＋

    6．34

    9．7

    Fe3＋

    1．48

    3．2

    Zn2＋

    6．2

    8．0

    请回答下列问题：

     （1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS

    不溶，这是由于相同温度下：Ksp（CuS）         Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“＝”）。

     （2）你认为在除铁过程中选用下列物质中的     （填序号）作为试剂甲是比较合适的。

    A．KMnO4          B．HNO3          C．H2O2              D．Cl2

    （3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在         范围之间。

    （4）请写出加甲物质后，加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe（OH）3反应的离子方程式                                                   。

    （5）298K时，残留在乙溶液中的c（Fe3＋）在 __           mol/L以下。

    [Fe（OH）3的= 2．70×10-39]

    （6）乙的溶液可直接用作氮肥，则乙的化学式是           。

    （7）请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式                         。

     

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