以炼锌厂的烟道灰(主要成分为ZnO,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)为原料可生产草酸锌晶体(ZnC2O4·2H2O)。
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.7 | 6.7 | 8.2 |
请问答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分为________,滤渣B的主要成分为________。
(2)除锰过程中产生MnO(OH)2沉淀的离子方程式为____________________。
(3)①除铁(部分Cu2+可能被除去)时加入ZnO控制反应液pH的范围为________。
②上述流程中除铁与除铜的顺序不能颠倒,否则除铁率会减小,其原因是__________。
(4)沉淀后要获得干燥纯净草酸锌晶体,需进行的操作是_____________。
(5)将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料。加热过程中固体残留率随温度的变化如下图所示,300 ℃~460 ℃范围内,发生反应的化学方程式为_______。
【答案】SiO2Fe(OH)3Mn2++H2O2+H2O= MnO(OH)2↓+2H+3.3~5.4先加入MnS会将Fe3+还原为Fe2+,使铁元素难以除去过滤 洗涤 干燥(或烘干)ZnC2O4ZnO+CO↑+CO2↑
方程式为:ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑,故答案为:ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑。
铁元素:
在元素周期表中的位置:铁的原子序数26,位于周期表中第四周期,第Ⅷ族。
(1)物理性质:银白色、有金属光泽,密度较大,熔点较高,硬度较小,具有导电、导热、延展性,可被磁铁吸引。
(2)化学性质:较活泼的金属,+2、+3价两种价态
①与强氧化剂反应(如:Cl2 Br2 过量稀HNO3)生成+3价铁的化合物。如:
注:铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化,但加热可以反应,且被氧化成Fe3+
②与弱氧化剂反应(如S I2 H+ Cu2+)生成+2价铁的化合物,如:
③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe3O4(FeO·Fe2O3)
化学性质:
铁元素性质活泼,有较强的还原性。
铁的性质:
铁与稀硝酸的反应:
两式可通过2Fe3++Fe==3Fe2+联系起来。
注意:
铁三角关系:
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