Question

从某废催化剂(含ZnO、CuO、Fe₂O₃、石墨及MnO₂等)中回收金属并制取活性氧化锌的工艺流程如下(已知：Zn及其氧化物、氢氧化物的性质与Al及其相应化合物性质类似)：

（1）废催化剂“破碎”的目的是____________________________________________。

（2）“氧化”时Mn²⁺被氧化的离子方程式为_________________________________。

（3）“中和、沉淀”时，若pH过高，则碱式碳酸锌的产率偏小。写出其反应的离子方程式(任写一个即可)：____________________________________________。

（4）测得“粗铜粉”中铜的质量分数的实验步骤如下：

I.准确称取粗铜粉mg，加入足量盐酸和H₂O₂溶液使其完全溶解。

Ⅱ.将溶液煮沸1~2min，除去过量的H₂O₂。

Ⅲ.滴入铁掩蔽剂排除Fe³⁺的干扰。然后加入稍过量的KI溶液(反应：2Cu²⁺+4I^－=2CuI↓+I₂)，再加入几滴淀粉溶液作指示剂，用 c mol ·L^－1Na₂S₂O₃标准溶液滴定至蓝色消失(I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－)且半分钟内不变色，共消耗Na₂S₂O₃标准溶液VmL。

①铜的质量分数为______________________。

②缺少步骤Ⅱ哙会使测得的铜的质量分数___________(填“偏大”、“偏小”、或“不变”)

Answer

提高浸取率和浸取速率 Mn2＋＋S2O82－＋3H2O＝MnO(OH)2↓＋2SO42－＋4H＋ Zn(OH)2＋2OH－＝ZnO22－＋2H2O或Zn2＋＋4OH－＝ZnO22－＋2H2O或ZnCO3·2Zn(OH)2 · H2O＋4OH－＝ZnCO3＋ZnO22－＋5H2O 6.4Vc/m% 偏大

【解析】

（1）废催化剂“破碎”的目的是提高浸取率和浸取速率；

（2）“氧化”时S2O82－在碱性条件下可以将Mn2+氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为Mn2＋＋S2O82－＋3H2O＝MnO(OH)2↓＋2SO42－＋4H＋；

（3）“中和、沉淀”时，若pH过高，则碱式碳酸锌的产率偏小。发生反应的离子方程式有Zn(OH)2＋2OH－＝ZnO22－＋2H2O或Zn2＋＋4OH－＝ZnO22－＋2H2O或ZnCO3·2Zn(OH)2 · H2O＋4OH－＝ZnCO3＋ZnO22－＋5H2O；

（4）测得“粗铜粉”中铜的质量分数的实验步骤如下：

I.准确称取粗铜粉mg，加入足量盐酸和H2O2溶液使其完全溶解。

Ⅱ.将溶液煮沸1~2min，除去过量的H2O2。

Ⅲ.滴入铁掩蔽剂排除Fe3+的干扰。然后加入稍过量的KI溶液(再加入几滴淀粉溶液作指示剂，用 c mol ·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失且半分钟内不变色，共消耗Na2S2O3标准溶液VmL。

①根据反应：2Cu2++4I－=2CuI↓+I2，I2+2S2O32－=2I－+S4O62－可知关系2Cu2+~~I2~~~2S2O32－，铜的质量分数为；

②缺少步骤Ⅱ,则被氧化的碘离子的量偏多，滴定时消耗的Na2S2O3标准溶液偏多，会使测得的铜的质量分数偏大。