Question

【題目】我國的礦產(chǎn)資源豐富。利用某冶煉廢渣(主要成分為二氧化硅和錫、銅、鉛、鐵的氧化物)回收錫、銅、鉛的工藝流程如下圖所示:

回答下列問題：

（1）電爐冶煉時，焦炭的作用是________(填“氧化劑”或“還原劑”)，將焦炭粉碎的目的是__________。熔劑的主要成分是氟石(CaF2)，高溫下能與SiO2反應(yīng)生成兩種鈣鹽，其中之一為 CaSiF6，該反應(yīng)的化學方程式為____________________________。

（2）脫鐵后的溶液中含有少量的Sn2+，為減少錫的損失，可用錫、銅、鉛、鐵多元合金回收處理，反應(yīng)的離子方程式為____________________________。

（3）已知SnO2不溶于稀硫酸。脫鐵后氧化焙燒的目的是__________________。

（4）電解CuSO4溶液時，陽極的電極反應(yīng)式為___________________________。

（5）已知H2CO3的一、二級電離常數(shù)分別為K1、K2，PbSO4、PbCO3的溶度積常數(shù)分別為Ksp(PbSO4)、Ksp(PbCO3)。錫、鉛渣中的鉛主要以PbSO4存在，脫硫時發(fā)生的反應(yīng)為：

PbSO4(s)+HCO3ˉ(aq) PbCO3(s)+H+(aq)+SO42-(aq)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________(用上述已知常數(shù)表示)。脫硫后需過濾、洗滌再進入下一步工序，檢驗濾渣是否洗滌干凈的方法是_____________________________。

（6）若該冶煉廢渣中錫的質(zhì)量分數(shù)為5%，30t廢渣制得精錫lt，則錫的回收率為_____________________。

Answer 1

【答案】 還原劑 加快反應(yīng)速率使反應(yīng)更充分 3CaF2+3SiO2 CaSiF6+2CaSiO3 Sn2++Fe=Sn+Fe2+ 將Sn、Cu分別氧化為SnO2、CuO，利于浸銅時分離 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 取少量末次洗滌液于試管中，滴加氯化鋇溶液，若不出現(xiàn)渾濁，說明濾渣已洗凈(合理答案均可) 66.7%

【解析】(1)電爐冶煉時，焦炭將金屬氧化物還原產(chǎn)生合金，焦炭的作用是還原劑，將焦炭粉碎的目的是加快反應(yīng)速率使反應(yīng)更充分。熔劑的主要成分是氟石(CaF2)，高溫下能與SiO2反應(yīng)生成兩種鈣鹽，其中之一為 CaSiF6，該反應(yīng)的化學方程式為3CaF2+3SiO2CaSiF6+2CaSiO3；(2)脫鐵后的溶液中含有少量的Sn2+，為減少錫的損失，可用錫、銅、鉛、鐵多元合金回收處理，利用鐵金屬性強于錫置換出錫，反應(yīng)的離子方程式為Sn2++Fe=Sn+Fe2+；(3)已知SnO2不溶于稀硫酸。脫鐵后氧化焙燒的目的是將Sn、Cu分別氧化為SnO2、CuO，利于浸銅時分離；(4)電解CuSO4溶液時，陽極水電離出的氫氧根離子失電子產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+；(5)已知H2CO3的一、二級電離常數(shù)分別為K1、K2，PbSO4、PbCO3的溶度積常數(shù)分別為Ksp(PbSO4)、Ksp(PbCO3)。錫、鉛渣中的鉛主要以PbSO4存在，脫硫時發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4(s)+HCO3ˉ(aq) PbCO3(s)+H+(aq)+SO42+(aq)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=；檢驗濾渣是否洗滌干凈是檢驗洗滌液中是否含有硫酸根離子，檢驗的方法是取少量末次洗滌液于試管中，滴加氯化鋇溶液，若不出現(xiàn)渾濁，說明濾渣已洗凈；(6)若該冶煉廢渣中錫的質(zhì)量分數(shù)為5%，30t廢渣制得精錫lt，則錫的回收率為。