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16.锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌.某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为ZnO.
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的浸出操作.
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为Zn粉,其作用是置换出Fe等.
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是O2.
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质.“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O.
(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌.明代宋应星著《天工开物》中有关“升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一尼罐内,…,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火锻红,…,冷淀,毁罐取出,…即倭铅也.”该炼锌工艺主要反应的化学方程式为ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌).

分析 硫化锌精矿的焙烧可生成ZnO、氧化铁等,含尘烟气含有含硫氧化物,可用于制备硫酸,浸出液加入硫酸可生成硫酸锌、硫酸铁,加入过量锌充分反应,可置换出铁,滤液中主要含有硫酸锌,经电解可得到锌和硫酸,电解液中含有硫酸,可循环利用,
(1)含锌矿的主要成分是ZnS,与空气中氧气发生氧化还原反应,判断焙砂的主要成分;
(2)焙烧生成的含硫氧化物可转换为硫酸;
(3)该含锌矿中还含有FeS等杂质,浸出操作后转化为亚铁离子,可加入锌粉出去亚铁离子,从而出去Fe;
(4)电解沉积过程中,是电解ZnSO4,阳极发生氧化反应,以此判断阳极产物;
(5)反应物中含有H+和O2,可以获得非金属单质S.
(6)碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳,结合氧化还原反应得失电子守恒配平方程式.

解答 解:硫化锌精矿的焙烧可生成ZnO、氧化铁等,含尘烟气含有含硫氧化物,可用于制备硫酸,浸出液加入硫酸可生成硫酸锌、硫酸铁,加入过量锌充分反应,可置换出铁,滤液中主要含有硫酸锌,经电解可得到锌和硫酸,电解液中含有硫酸,可循环利用,
(1)含锌矿的主要成分是ZnS,与空气中氧气发生氧化还原反应,则焙砂的主要成分为ZnO,故答案为:ZnO;
(2)焙烧生成的含硫氧化物可转换为硫酸,用于后续的浸出操作,故答案为:浸出;
(3)该含锌矿中还含有FeS等杂质,浸出操作后转化为亚铁离子,可加入锌粉出去亚铁离子,从而出去Fe,故答案为:Zn粉;置换出Fe等;
(4)电解沉积过程中,是电解ZnSO4,阳极发生氧化反应,产物为O2,故答案为:O2;
(5)“氧压酸浸”法顾名思义,可知反应物中含有H+和O2,可以获得非金属单质S,化学方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O,
故答案为:2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O;
(6)碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳,化学方程式为ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑,
故答案为:ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑.

点评 本题以流程题的形成考查物质的分离、提纯,为高考成常见题型,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,注意把握物质的性质以及实验的原理,难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.有下列物质:①O2  ②Na2O2  ③NaOH  ④CO2  ⑤H2O2  ⑥CaCl2 ⑦NH4Cl
(1)含有离子键构成的物质是②③⑥⑦.
(2)只由非极性键构成的物质是①.
(3)由极性键和非极性键构成的物质是⑤.
(4)由离子键和极性键构成的物质是③.
(5)由离子键和非极性键构成的物质是②.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下列说法不正确的是(  )
A.在25℃时,将c mol•L-1的醋酸溶液与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=$\frac{2×{10}^{-9}}{c-0.02}$
B.0.1 mol•L-1醋酸溶液中:c(H+)2=c (H+)•c(CH3COO-)+KW
C.
常温下醋酸和醋酸钠混合溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH值的关系如图所示,当pH=4.5溶液中:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.等体积等物质的量浓度的CH3COONa(aq)与NaCl(aq)中离子总数大小:N前>N后

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

4.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如图所示:
(1)SO2与Fe3+反应的还原、氧化产物分别是Fe2+、SO42-(填离子符号).
(2)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是BD.
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C.固体硫在纯氧中燃烧    D.铜与热浓H2SO4
(3)装置C的作用是除去多余的SO2,防止污染空气.
(4)如果有280mL SO2气体(已折算为标态)进入C装置中,则C中,50mL NaOH溶液的浓度至少为0.25mol/L才能达到目的.
(5)在上述装置中通入过量的SO2为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去.
方案②:往第一份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红.
方案③:往第二份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀.
上述方案不合理的是方案①,原因是SO2、Fe2+都能使酸性高锰酸钾褪色.
(6)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色褪去,写出有关离子方程式:I2+SO2+2H2O=4H++2I-+SO42-.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.两种气态烃的混合物共0.1mol,完全燃烧后得3.36LCO2 (标准状况下)和3.6gH2O.下列说法不正确的是(  )
A.一定有甲烷B.一定有乙烯
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列叙述正确的是(  )
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C.非极性键只存在于双原子单质分子里
D.共价化合物中一定存在极性共价键

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列关于苯的说法中,正确的是(  )
A.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
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C.苯不具有典型的双键,故苯不能发生加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.某元素B的核电荷数为Z,已知Bn-和Am+的核外具有相同的电子层结构,则A元素的原子序数用Z、n、m来表示,应为(  )
A.Z+n-mB.Z+m+nC.Z-n-mD.Z-n+m

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

6.取1.38g由C、H、O三种元素组成的有机物A,在足量氧气中完全燃烧,若将燃烧产物通过碱石灰,碱石灰质量增加4.42g;若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸质量增加0.9g;已知:A的蒸气对氢气的相对密度为69.
(1)通过计算确定A的分子式;
(2)A分子的核磁共振氢谱如图,红外光谱显示分子中氧原子只以羟基形式存在,试写出其结构简式.

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