Question

（10分）某科研小组设计出利用工业废酸(l0%)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，如下图所示。

已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

请回答下列问题：
（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“=”）。
（2）物质A可使用下列物质中的   。

A．KMnO4

B．O2

C．H2O2

D．Cl2

（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在________范围之间。
（4）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是________。
（5）除铁后得到的Fe(OH)₃可用KClO溶液在碱性环境下将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K₂FeO₄，写出该反应的离子方程式__________。

Answer 1

（1） <   （2）   B C    （3）3.2≤pH﹤6.2 （4） (NH₄)₂SO₄    
（5）2Fe(OH)₃＋3ClO^-＋4OH^-=== 2FeO₄^2-＋3Cl^-＋5H₂O 

试题分析：（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）；
（2）除铁过程中加入A和氨水，使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀，故A应为氧化剂，考虑不引入新的杂质，应选BC；
（3）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；
（4）因所用废酸为硫酸，B又可作氮肥，所以B为（NH₄）₂SO₄；
（5）由题给信息可知，反应物为2Fe（OH）₃、ClO^-、OH^-，生成物之一为FeO₄^2-，因铁在反应中化合价升高，故氯的化合价降低，故另一产物为Cl^-，根据元素守恒，还有水是产物．根据化合价升降法配平此方程式为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O。