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

Question

某科研小组设计出利用工业废酸（10%的H2SO4溶液）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pHFe2+6.349.7Fe3+1.483.2Zn2+6.28.0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“=”之一）．（2）①上述流程中溶液B中加入的物质Y可用下列物质中的______（填下列各项序号）．a．KMnO4b．H2O2 c．Cl2②溶液B中加入物质Y后含有的金属离子可能有Zn2+、Fe2+、Fe3+．检验溶液中否含有Fe2+的最佳试剂为______（填下列各项序号）．a．KMnO4溶液 b．H2O2溶液 c．KSCN溶液③含有Fe3+的物质常用于净水，其原理______是（用离子方程式表示）．在使用时发现该物质不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去，其原因是______．（3）实验室中焙烧Zn2（OH）2CO3制备ZnO时，除用到三脚架、泥三角、坩埚钳外，还需下列仪器中的______（填下列各项序号）．a．蒸发皿 b．烧杯 c．酒精灯 d．坩埚（4）①除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制______在范围内．②溶液D的溶质可直接用作氮肥，则其溶质的化学式是______．

Answer 1

（1）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：K_sp（CuS）＜K_sp（ZnS）；
故答案为：＜；
（2）①除铁过程中加入Y和氨水，使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀，故Y应为氧化剂，考虑不引入新的杂质，KMnO4会引入钾离子和锰离子，氯气会引入氯离子，应选b，故答案为：b；
②检验Fe²⁺离子的试剂依据选项可知选择高锰酸钾溶液，亚铁离子具有还原性能还原高锰酸钾使溶液褪色；
故答案为：a；
③含有Fe³⁺的物质常用于净水，利用的是铁离子水解生成了氢氧化铁胶体，离子方程式为：Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；胶体具有较大表面积具有吸附悬浮杂质的作用可以净水；在使用时发现该物质不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去，其原因是酸性溶液中水解被抑制不能形成氢氧化铁胶体；
故答案为：Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；酸性环境中，H⁺抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体；
（3）实验室中焙烧Zn₂（OH）₂CO₃制备ZnO时，除用到三脚架、泥三角、坩埚钳外，还需仪器酒精灯和坩埚；
故答案为：c、d；
（4）①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，；
答案为：3.2～6.2；
②因所用废酸为硫酸，D又可作氮肥，所以D为（NH₄）₂SO₄；
故答案为：（NH₄）₂SO₄．