[题目]某科研小组设计出利用工业废酸(稀H2SO4)浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案.实现废物综合利用.方案如下图所示.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pHFe2+6.349.7Fe3+1.483.2Zn2+6.28.0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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】某科研小组设计出利用工业废酸（稀H2SO4）浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。

已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

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______________________________。

【答案】适当升高温度（或增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉等）； < B 3.2≤pH≤6.2 (NH4)2SO4 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】试题分析：（1）在“酸浸”步骤中，为提高浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是适当升高温度或增大酸浓度、将固体氧化铜锌矿粉碎等；

（2）物质的溶解度越大，在反应时越容易进行反应。因此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，说明在相同温度下：Ksp(CuS) <Ksp(ZnS)；

（3）由于Fe2+、Zn2+形成沉淀的溶液的pH很接近，不容易分离，所以在过程中要把Fe2+氧化为Fe3+，但是在氧化过程中不能引入新的杂质离子，所以加入的物质A最好是空气，选B。

（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Fe3+沉淀完全的pH=3.2和Zn2+开始形成沉淀的pH=6.2之间，即3.2≤pH<6.2；

（5）由于在操作过程中加入了硫酸、氨水，所以产生的可直接用作氮肥物质B是(NH4)2SO4；

（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，根据氧化还原反应中的电子守恒、原子守恒可得该反应的离子方程式是2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。

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