Question

【题目】某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4 ． 某同学用15.0g该废催化剂为原料，回收锌和铜．采用的实验方案如下，回答下列问题：

已知：ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变； CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应
（1）在下列装置中，第一次浸出反应装置最合理的（填标号）．

（2）滤液1中含有Fe2+ ， 选用提供的试剂进行检验，检验方法如下： ．
（提供的试剂：稀盐酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水）
（3）本实验要用到抽滤，设所用的洗涤剂为X，抽滤洗涤沉淀的操作 ．
（4）写出第二次浸出的化学反应方程式 ， 向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液，应先加 ．
（5）滤渣2的主要成分是 ． 浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器名称是 ．
（6）某同学在实验完成之后，得到1.50g CuSO45H2O，则铜的回收率为 ．

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）取少量滤液1，滴加高锰酸钾溶液，若褪色，则证明有亚铁离子
（3）关小水龙头，使洗涤剂x缓缓通过沉淀物
（4）CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O；H2SO4
（5）SiO2、S；蒸发皿
（6）30%
【解析】解：（1）根据题目化学工艺流程知，第一次浸出发生反应：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑，有有毒的生成，必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理，选D装置，所以答案是：D；（2）亚铁离子具有还原性，可与高锰酸钾发生氧化还原反应，检验亚铁离子，可取少量滤液1，滴加高锰酸钾溶液，若褪色，则证明有亚铁离子，所以答案是：取少量滤液1，滴加高锰酸钾溶液，若褪色，则证明有亚铁离子；（3）抽滤时，可关小水龙头，使洗涤剂x缓缓通过沉淀物，所以答案是：关小水龙头，使洗涤剂x缓缓通过沉淀物；（4）第二次浸出时发生反应：CuS++H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O，不产生有毒气体，可以选用A装置，第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液．若顺序相反，会造成H2O2与固体颗粒接触分解，
所以答案是：CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O；H2SO4；（5）二氧化硅不与硫酸反应，滤渣2的主要成分是SiO2 ， 含有少量S，浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器是蒸发皿，
所以答案是：SiO2、S；蒸发皿；（6）废催化剂中Cu的物质的量为15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol，1.5g CuSO4﹒5H2O中Cu的物质含量的为1.5g÷250g/mol=0.006mol，则铜的回收率为 ×100%=30%，
所以答案是：30%．