Question

【題目】某科研小組設(shè)計出利用工業(yè)廢酸（10%H2SO4）來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦的方案，實(shí)現(xiàn)廢物綜合利用，方案如圖所示．

已知：各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如下表所示．

離子	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Fe2+	6.34	9.7
Fe3+	1.48	3.2
Zn2+	6.2	8.0

請回答下列問題：
（1）氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：Ksp（CuS）Ksp（ZnS）（選填“＞”“＜”或“=”）．
（2）物質(zhì)A可使用下列物質(zhì)中的 ．
A.KMnO4
B.O2
C.H2O2
D.Cl2
（3）除鐵過程中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，pH應(yīng)控制在范圍之間．
（4）物質(zhì)B可直接用作氮肥，則B的化學(xué)式是 ．
（5）除鐵后得到的Fe（OH）3可用KClO溶液在堿性環(huán)境將其氧化得到一種高效的多功能水處理劑﹣﹣K2FeO4 ， 寫出該反應(yīng)的離子方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）＜
（2）BC
（3）3.2～6.2
（4）（NH4）2SO4
（5）2Fe（OH）3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O
【解析】解：（1）相同條件下，溶解度大的物質(zhì)先溶解，因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），故答案為：＜；（2）除鐵過程中加入A和氨水，使亞鐵離子變成氫氧化鐵沉淀，故A應(yīng)為氧化劑，考慮不引入新的雜質(zhì)，應(yīng)選BC，故答案為：BC；（3）從圖表數(shù)據(jù)可知，鐵離子沉淀完全的PH為3.2，鋅離子開始沉淀的PH為6.2．故除鐵PH范圍為：3.2～6.2；（4）因所用廢酸為硫酸，B又可作氮肥，所以B為NH4）2SO4 ， 故答案為：（NH4）2SO4；（5）由題給信息可知，反應(yīng)物為2Fe（OH）3、ClO﹣、OH﹣ ， 生成物之一為FeO42﹣ ， 因鐵在反應(yīng)中化合價升高，故氯的化合價降低，故另一產(chǎn)物為Cl﹣ ， 根據(jù)元素守恒，還有水是產(chǎn)物．根據(jù)化合價升降法配平此方程式為：2Fe（OH）3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O．
（1）相同條件下，溶解度大的物質(zhì)先溶解；（2）考慮除雜過程不引入新的雜質(zhì)；（3）PH的范圍應(yīng)是使鐵沉淀完全而鋅不沉淀；（4）結(jié)合題給信息利用工業(yè)廢酸和氮肥考慮；（5）從題給信息寫出反應(yīng)物和生成物，配平即可．