(4)“母液”中含有的盐类物质有________(填化学式)。
解析(1)锌白矿中的ZnO、Fe2O3和CuO均溶于硫酸，只有SiO2不溶于硫酸，故滤渣1是SiO2。酸浸时为提高锌元素浸出率可采用将锌白矿充分粉碎、或适当加热及酸浸时充分搅拌等措施。(2)置换时锌可与H＋、Fe3＋和Cu2＋反应，则另一主要的化学方程式见答案。(3)氧化时主要将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于在后面调pH时将它除去，离子方程式见答案。溶液pH控制在(3.2，6.4)之间的目的是使Fe3
＋
沉淀完全，而Zn2＋不沉淀。
答案 (1)SiO2 粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等) (2)Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4 (3)3Fe2＋＋MnO
4－
＋7ZnO＋9H＋===3Fe(OH)3＋MnO2＋7Zn2＋
使Fe3＋沉淀完全，而Zn2＋不沉淀，MnO－4变为MnO2沉淀，避免引入杂质 (4)ZnSO4、K2SO4 【
考
法
训
练
3
】
利用生产硼砂的废渣——硼镁泥(主要成分为MgCO3、SiO2，还含有少量Fe2O3、MnO、CaO等)为主要原料制取轻质碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·2H2O]的工业流程如下：
(1)写出“酸溶”一步中，MgCO3和硫酸反应的化学方程式为：____________________________________________________________。
酸溶时硫酸稍过量(pH约为2)，目的是__________________________ ____________________________________________________________。 (2)滤渣2的主要成分有MnO2和________，写出生成MnO2的离子方程式：___________________________________________________________。
(3)“合成”时需通蒸汽至80 ℃，边加热边搅拌，温度控制在80 ℃的原因是____________________________________________________________ ____________________________________________________________， 写出该步发生反应的化学方程式：_____________________________ ___________________________________________________________
__________________________________________________________。
解析(1)“酸溶”时使用过量的酸能尽可能让MgCO3等物质溶解，提高Mg元素的浸出率，从而提高产率。(2)“氧化水解”一步中，Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀，Mn2＋被氧化为MnO2，可写出Mn2＋＋ClO－―→MnO2↓＋Cl－，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行配平即可。(3)一定要从温度过低、过高两个方面的影响来回答；根据流程提示可写出
MgSO4＋
(NH4)2CO3―→MgCO3·Mg(OH)2·2H2O↓＋CO2↑，然后根据原子守恒配平。 答
案
(1)MgCO3＋H2SO4===MgSO4＋H2O＋CO2↑
使MgCO3完全转化为MgSO4
(2)Fe(OH)3 Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－
(3)温度过低，反应速率慢；温度过高，碳酸铵分解(或轻质碳酸镁分解) 2MgSO4＋2(NH4)2CO3＋3H2O===2(NH4)2SO4＋MgCO3·Mg(OH)2·2H2O↓＋CO2↑
工艺流程与反应原理
【
考
法
训
练
4
】
(2017·
盐
城
三
调)以电镀污泥[主要成分为Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Fe(OH)3和SiO2等]为原料制备纳米铜等的工艺流程如下：
(1)“浸取”时，工业上采用3 mol·L－1H2SO4溶液在室温下浸取1 h。 ①Cu2(OH)2CO3被浸取的化学方程式为________________________ __________________________________________________________； ②下列措施可提高铜和铁的浸取率的是________(填字母)。 a.将电镀污泥浆化处理 b.适当增大液、固质量比 c.浸取时间缩短一半 d.控制浸取终点pH＞3
(2)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图甲所示。
当pH＞1.7时，pH越大金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是___
________________________________________________________ ___________________________________________________________。
(3)“反萃取”得到CuSO4溶液制备纳米铜粉时，Cu2＋的还原率随温度的变化如图乙所示。
①该反应的离子方程式为_____________________________________ ___________________________________________________________； ②在20～75 ℃区间内，温度越高Cu2＋的还原率也越高，其原因是_____________________________________________________
______________________________________________________。
(4)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经________等操作可得到Fe2O3产品。
解析(1)①Cu2(OH)2CO3被H2SO4浸取，反应生成CuSO4、CO2和H2O。②浆化可以增大反应物之间的接触面积，浸取率提高，a正确；增大液固质量比，即投入的酸比固体多，则固体溶解得充分，b正确；浸取时间短，浸取不充分，c错误；从图甲知，pH＝1.7时，浸取率高，酸性强，溶解充分，d错误。(2)Fe3＋水解显酸性，pH增大，促进Fe3＋水解，即Fe3＋的萃取率降低。(3)①从流程图知，反萃取液在pH＝10时，加入N2H4发生氧化还原反应生成N2和Cu，根据Cu和N得失电子守恒，用OH－平衡电荷。(4)萃取的水相中加入氨水，生成Fe(OH)3沉淀，经过滤、洗涤、干燥后，煅烧Fe(OH)3可生成Fe2O3产品。
答案 (1)①Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O ②ab (2)Fe3＋的水解程度随pH的升高而增大
(3)①2Cu2＋＋N2H4＋4OH－===2Cu↓＋N2↑＋4H2O ②温度越高，N2H4的还原性越强 (4)过滤、洗涤、干燥、煅烧 【
考
法
训
练
5
】
(2017·徐
宿
连
三
市
三
模)以冶铜工厂中预处理过的污泥渣(主要成分为CuO和Cu)为原料制备CuSO4晶体的流程如下：
(1)氨浸过程中加入氨水后，持续通入空气生成[Cu(NH3)4](OH)2，写出空气中氧气参与反应的化学方程式：__________________________________。 通入空气的另一个作用为__________________________________。
(2)分别选用氨水、氨水－碳酸铵混合溶液氨浸时铜元素的回收率随温度变化如图所示。
①浸取液为氨水时，反应温度控制为55 ℃，温度过高铜元素回收率降低的原因是________________________________________________________ ________________________________________________________；
②浸取液为氨水－碳酸铵混合溶液时，铜元素的回收率受温度影响小的原因可能是_________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (3)蒸氨过程的生成物均是由两种元素组成的化合物，则除氨外其余产物的化学式为_________________________________________________________。 (4)该流程中可循环利用的物质是________。
解析(1)通入空气除了作为反应物外，另一作用是对溶液进行充分搅拌。(2)①温度过高，氨水分解，氨气逸出，反而使铜元素的回收率降低；②氨水和碳酸铵的混合溶液中存在电离平衡和水解平衡，实质上构成了一种缓冲溶液，故升高温度对氨水的影响较小。(3)蒸氨过程中涉及[Cu(NH3)4](OH)2反应，得到的沉淀是CuO，另外有NH3和H2O这些两元化合物。(4)蒸氨得到的NH3又可以到第一步
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