Question

【題目】鋅是一種應用廣泛的金屬，目前工業上主要采用“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圖所示：

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，所產生焙砂的主要成分的化學式為____。

（2）焙燒過程中產生的含塵煙氣可凈化制酸，該酸可用于后續的_______操作.

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

（4）電解沉積過程中的陰極采用鋁板，陽極采用Pb-Ag合金惰性電極，陽極逸出的氣體_。

（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，又可獲得一種有工業價值的非金屬單質。“氧壓酸浸”中發生的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

【答案】20-I BD 20-II (1)ZnO (2)浸出

（3）鋅粉 置換出Fe等（4）O2

（5）2ZnS+4H++ O2=2Zn2++2S↓+2H2O.

（6）ZnCO3+2CZn+3CO↑

【解析】解答本題，首先要了解一次電池、可充電電池的電判斷和反應原理、電解原理的應用——電鍍時的電極連接方式、電極反應；對于物質的制取要結合流程示意圖和題目提供的信息結合學過的知識綜合利用。然后再對選項的問題具體分析，靈活應用，作以解答。20-I A.在堿性鋅錳電池中，MnO2是正極，Zn是負極，錯誤。B，銀鋅紐扣電池工作時，Ag2O中的+1價的Ag得到電子被還原為單質Ag。Ag2O作正極；Zn單質失去電子，被氧化，作負極。正確。C.放電時，鉛蓄電池發生的總反應方程式是Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,由方程式可知：在鉛蓄電池放電時硫酸由于不斷被消耗，產生的水對溶液稀釋，使硫酸濃度不斷減小，錯誤。D.電鍍時，待鍍的金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極，含有鍍層金屬的鹽溶液作電鍍液。在陰極上發生還原反應，所以表面有一層鍍層金屬附著在鍍件表面。正確。20-II (1) 由于硫化鋅精礦的成分是ZnS，焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進行，發生反應：2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2。因此所產生焙砂的主要成分是ZnO。(2)焙燒過程中產生的含塵煙氣主要成分是SO2可凈化制酸，該酸可用于后續的浸出操作。(3)浸出液“凈化”過程中加入的主要物質為鋅粉，其作用是置換出Fe等；(4)電解沉積過程中的陰極采用鋁板，陽極采用Pb-Ag合金惰性電極，由于電極是惰性電極，所以在陽極是溶液中的OH-放電，電極反應是：4OH--4e-=2H2O+ O2↑.所以陽極逸出的氣體是氧氣。(5)根據題意可得 “氧壓酸浸”中發生的主要反應的離子方程式為2ZnS+4H++ O2=2Zn2++2S↓+2H2O. (6) 用焦炭煅燒爐甘石的化學反應方程式為ZnCO3+2CZn+3CO↑。