某炼铜厂烟道灰的主要成分为锌、锰、铁、铜的单质及氧化物，一种回收利用烟道灰的工艺流程如图所示：已知：①常温下，，；②离子浓度小于等于时认为沉淀完全；。回答下列问题：

1. 某炼铜厂烟道灰的主要成分为锌、锰、铁、铜的单质及氧化物，一种回收利用烟道灰的工艺流程如图所示：

已知：①常温下， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ；

②离子浓度小于等于 $\text{[math]}$ 时认为沉淀完全； $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

(1) “碱浸”时，Zn被浸出转化为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 中Zn元素的化合价为价。

(2) “沉锌”时防止碱性过强生成 $\text{[math]}$ ，可采取的措施为(任写一条)。

(3) 滤液Ⅱ的主要溶质为(填化学式，下同)，滤渣Ⅱ的主要成分为。

(4) “除铁”时先加入 $\text{[math]}$ 溶液将 $\text{[math]}$ 氧化为 $\text{[math]}$ ，发生反应的离子方程式为；然后再调节溶液的pH为b，若此时 $\text{[math]}$ ，则b的取值范围为。

(5) “氧化沉锰”过程中， $\text{[math]}$ 经 $\text{[math]}$ 氧化转化为 $\text{[math]}$ ，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为；写出 $\text{[math]}$ 的一种用途；。

【考点】

物质的分离与提纯;

【答案】

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综合题普通

1. 以废锰渣(含MnO₂及少量KOH、MgO、Fe₂O₃)为原料制备MnSO₄晶体，其工艺流程可表示为：

(1) Mn²⁺的基态核外电子排布式为。

(2) “酸浸”时为提高锰离子的浸出率，可采取的措施有。

(3) “反应I”中加入硫铁矿(主要成分FeS₂)与MnO₂反应生成Mn²⁺与Fe³⁺ ，滤渣1的主要成分为FeS₂和S，写出该反应的离子方程式。

(4) 已知：K_sp[Fe(OH)₃]=1×10^-38。“调pH”后滤液中Fe³⁺刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10^-5mol·L^-1认为沉淀完全)，此时pH约为；滤渣2除MnO₂、CaCO₃外主要成分是(填化学式)。

(5) 测定产品纯度。取制得的MnSO₄晶体0.1510g，溶于适量水中，加硫酸酸化；用过量NaBiO₃(难溶于水)将Mn²⁺完全氧化为MnO，过滤洗涤；将几次洗涤的滤液与过滤所得的滤液合并，向其中加入Na₂C₂O₄固体0.5360g；充分反应后，用0.0400mol·L^-1KMnO₄溶液滴定，用去20.00mL。计算产品中MnSO₄的质量分数(写出计算过程，保留两位有效数字)。

[已知： $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ →CO₂↑+Mn²⁺(未配平)]

综合题普通

2. 三氧化二钴(Co₂O₃)是重要的化工原料。用含钴废料(主要成分为Co₂O₃ ，含少量MnO₂、NiO、Fe₃O₄等)制备Co₂O₃的流程如图：

已知：“滤液1”中含有的阳离子有H⁺、Co²⁺、Fe³⁺、Ni²⁺。

(1) “滤渣1”的主要成分是(写化学式)。

(2) “酸浸”时，H₂O₂可将Co₂O₃还原为Co²⁺ ，离子方程式为。

(3) “调pH”时，常温下，为保证“滤液1”中Fe³⁺完全沉淀，需调节“滤液1”的pH的最小值为。(已知：溶液中离子浓度小于1×10⁻⁵ mol∙L⁻¹ ，则认为离子完全沉淀；Fe(OH)₃的K_sp为1×10⁻³⁸)

(4) 加入有机萃取剂的目的是。

(5) 由“滤液2”可得到的主要副产品是(写化学式)。

(6) “沉钴”过程中，生成Co₂(OH)₂CO₃的离子方程式为。

综合题普通

3. 废弃物综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)、锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为Fe及其氧化物)回收Cu并制备ZnO，其部分实验过程如下图所示：

(1) 铜帽溶解前需剪碎，其目的是，“溶解”过程若使用浓硫酸加热法，缺点是。

(2) “反应”步骤为确定锌灰用量，以碘量法测定溶液中 $\text{[math]}$ 含量：向含 $\text{[math]}$ 待测液中加入过量KI溶液，再用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定生成的 $\text{[math]}$ 至终点，滴定原理如下： $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 。

①滴定选用的指示剂为，若观察到当滴入最后一滴标准液，锥形瓶内溶液，且，说明达到滴定终点。

②若待测液中 $\text{[math]}$ 没有除尽，所测 $\text{[math]}$ 含量将(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

(3) 利用滤液1制取ZnO，试剂X为(填序号A.30% $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ )，a的范围是。

已知：①滤液1中主要含有的金属离子有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；

②pH＞11时 $\text{[math]}$ 能溶于NaOH溶液生成 $\text{[math]}$ ；

③几种金属离子生成氧氧化物沉淀pH见下表。

	开始沉淀pH	沉淀完全pH
Fe³⁺	1.1	3.2
Fe²⁺	5.8	8.8
Zn²⁺	5.9	8.9

综合题普通