Question

鋅是一種應用廣泛的金屬，目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅。某含鋅礦的主要成分為ZnS(還含少量FeS等其他成分)，以其為原料冶煉鋅的工藝流程如下:

請回答下列問題。

(1)硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進行，主要成分發(fā)生反應的化學方程式為                          。

(2) 焙燒過程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸，該酸可用于后續(xù)的               操作。工業(yè)上制備該酸的三個主要階段分別為          、          、         。

(3)浸出液“凈化”過程中加入的主要物質為          ，其作用是           。

(4)電解沉淀過程中的陰極采用鋁板，陽極采用Pb-Ag合金惰性電極，鋅在           極沉積，陽極的電極反應方程式為                                 。

(5)改進的鋅冶煉工藝，采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程，既省略了易導致空氣污染的焙燒過程，又可獲得一種工業(yè)價值的非金屬單質�！把鯄核峤�”發(fā)生主要反應的離子方程式為                                 。

(6)我國古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅。明代宋應星著的《天工開物》中有關于“升煉倭鉛”的記載：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內，……，然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，……，冷淀，毀罐取出，……，即倭鉛也�！痹摕掍\工藝過程主要反應的化學方程式為                                 。(注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅，倭鉛是指金屬鋅)

Answer 1

【知識點】金屬冶煉的一般原理、物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用C5G2

【答案解析】

 (15分)(1) ZnS+O3ZnO+SO2 （2分）

(2)浸出     催化    氧化    吸收    (各1分.共4分)

(3)鋅粉 置換出Fe等     (各1分，共2分)

(4)陰(1分)    4OH--4e-=2H2O+O2↑  (2分)

(5）2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O  (2分)

（6）ZnCO3+2CZn+3CO↑  (2分)

 解析：（1）含鋅礦的主要成分是ZnS，與空氣中氧氣發(fā)生氧化還原反應，焙砂的主要成分為ZnO，反應方程式為：ZnS+O3ZnO+SO2；
（2）焙燒生成的含硫氧化物可轉換為硫酸，用于后續(xù)的浸出操作；

 工業(yè)上制備硫酸的三個主要階段分別為催化 、氧化、吸收；
（3）該含鋅礦中還含有FeS等雜質，浸出操作后轉化為亞鐵離子，可加入鋅粉出去亞鐵離子，從而出去Fe等；
（4）電解沉積過程中，是電解ZnSO4，陰極鋅離子放電生成鋅，故鋅在陰極沉積；陽極發(fā)生氧化反應，產(chǎn)物為O2，電極反應式為：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（5）“氧壓酸浸”法顧名思義，可知反應物中含有H+和O2，可以獲得非金屬單質S，寫出化學方程式為：2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O
（6）根據(jù)題目描述可知反應物為ZnCO3和C，產(chǎn)物含有Zn，則化學方程式為：ZnCO3+2CZn+3CO↑

【思路點撥】本題難度不大，掌握氧化物的特征、利用化合價的原則計算指定元素的化合價的方法、化學方程式的書寫方法、含雜質物質的化學方程式的計算等是正確解答本題的關鍵。