现代炼锌的方法可分为火法两大类．Ⅰ．火法炼锌工艺如下:焙烧和蒸馏过程中发生的主要反应有:2ZnS(s)+3O2+2SO2(g)△H1=a kJ?mol-1 ①2C(s)+O2△H2=b kJ?mol-1 ②ZnO+CO2(g)△H3=c kJ?mol-1 ③(1)以上三个反应中.一定是放热反应的是．+2O2+SO2(g)+CO2(g)△H= kJ?mol-1� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

现代炼锌的方法可分为火法（蒸馏法）和湿法（电解法）两大类．
Ⅰ．火法炼锌工艺如下：

焙烧和蒸馏过程中发生的主要反应有：
2ZnS（s）+3O₂（g）═2ZnO（s）+2SO₂（g）△H₁=a kJ?mol^-1　　　①
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=b kJ?mol^-1 ②
ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO₂（g）△H₃=c kJ?mol^-1 ③
（1）以上三个反应中，一定是放热反应的是

（填序号）．
（2）反应：ZnS（s）+C（s）+2O₂（g）═Zn（g）+SO₂（g）+CO₂（g）△H=

kJ?mol^-1．
Ⅱ．湿法炼锌工艺如下：

（3）写出“浸出”主要反应的离子方程式：

．
（4）“电解”获得锌的电极反应为

．
（5）该工艺中可循环利用的物质是

（填化学式）．

分析：（1）常见的放热反应有：①活泼金属置换水或酸中氢的反应；②酸碱中和反应；③含碳燃料燃烧的反应；④易爆物质的爆炸反应；⑤多数的化合反应；⑥一些物质的溶解，如浓硫酸的稀释、氢氧化钠的溶解、氧化钙的溶解等，据此判断是否是放热反应；
（2）通过已知方程式的加减获得所需方程式，焓变相应的加减；
（3）根据湿法炼锌工艺流程图推断反应物、生成物，从而写出相应的离子方程式，可类比氧化铝和氢氧化钠溶液的反应；
（4）根据电解原理分析，电解时，阳离子的阴极上得电子发生还原反应而析出；
（5）某些反应中氢氧化钠是生成物，某些反应中氢氧化钠是反应物，据此分析是否能循环利用．

解答：解：（1）2ZnS（s）+3O₂（g）═2ZnO（s）+2SO₂（g）△H₁=a kJ?mol^-1　　　①
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=b kJ?mol^-1  ②
ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO₂（g）△H₃=c kJ?mol^-1  ③
①属于金属化合物的燃烧反应，所以是放热反应；②是非金属碳的燃烧反应，所以是放热反应；③是金属和一氧化碳的氧化还原反应，是吸热反应．
故答案为：①②；
（2）2ZnS（s）+3O₂（g）═2ZnO（s）+2SO₂（g）△H₁=a kJ?mol^-1　　　①
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=b kJ?mol^-1  ②
ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO₂（g）△H₃=c kJ?mol^-1  ③
方程式

①+②

+③得方程式ZnS（s）+C（s）+2O₂（g）═Zn（g）+SO₂（g）+CO₂（g），
所以△H=

(a+b)

+c kJ?mol^-1
故答案为：

(a+b)

+c；
（3）氧化锌与氧化铝相似，是两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱反应，氧化锌和氢氧化钠反应生成偏锌酸盐和水离子方程式为ZnO+2OH^-═ZnO₂^2-+H₂O，
故答案为：ZnO+2OH^-═ZnO₂^2-+H₂O；
（4）电解偏锌酸钠溶液时，偏锌酸根离子失电子和水反应生成锌和氢氧根离子，即ZnO₂^2-+2H₂O+2e^-═Zn+4OH^-，
故答案为：ZnO₂^2-+2H₂O+2e^-═Zn+4OH^-；
（5）电解偏锌酸钠溶液时，生成氢氧化钠，由氧化锌制取偏锌酸钠溶液需要氢氧化钠溶液，所以氢氧化钠能循环利用，
故答案为：NaOH．

点评：本题考查了有关反应热的计算、电解反应式的书写等知识点，难度不大，易错题是（5），解答此题时根据循环利用的内涵分析．

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Zn+CO₂
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In₂O₃，可用硫酸提取铟，某研究机构对此研究数据如下．实验中涉及的酸度（每升溶液中含硫酸的质量）与铟的浸出率如图1；硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2

①当酸度为196时，其物质的量浓度为

2mol?L^-1

．
②从节约原料和浸出率考虑，适宜的酸度和液固比分别为：

①从保护环境和充分利用原料角度，如何处理或利用烟气

将烟道气净化，用于生产硫酸等

．
②除去酸浸出液中的铁，可用H₂O₂氧化，再调节pH使之形成Fe（OH）₃沉淀，写出H₂O₂氧化Fe²⁺的离子方程式

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O

．
③酸浸出液还含有Cd²⁺，为了防止镉污染并回收镉，根据它们性质的差异，可用氢氧化钠溶液分离，已知Zn（OH）₂和氢氧化铝一样也具有两性，试写出分离的离子方程式

Cd²⁺+2OH^-=Cd（OH）₂↓；Zn²⁺+4OH^-=ZnO₂^2-+2H₂O[或Zn²⁺+4OH^-=Zn（OH）₄^2-]

．

（2009?宿迁二模）现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类．火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和足量焦炭混合，在鼓风炉中加热至1373～1573K，使锌蒸馏出来．主要反应为：
焙烧炉中：2ZnS+3O₂=2ZnO+2SO₂ ①
鼓风炉中：2C+O₂=2CO ②
ZnO（s）+CO（g）?Zn（g）+CO₂（g）③
假设鼓风炉体积固定且密闭，随反应的进行鼓风炉内不同时间气态物质的物质的量浓度（mol/L）如下表

反应进行时间/min	CO	Zn	CO₂
0	0.11	0	0
2	0.1	0.01	0.01
30	c₁	C₂	C₂
35	c₁	C₂	C₂

（l）若保持温度不变，在鼓风炉中增大CO的浓度，K值

不变

填“增大’、“减小”或“不变”）；
（2）已知：该温度时，化学平衡常数K=1.0，则表中c₁=

0.01mol/L

（写出计算过程）
（3）通过改变反应条件，使焙烧炉中反应①的ZnO几乎完全被CO还原，焙烧炉和鼓风炉消耗的O₂的体积比不超过

3：1

．
（4）若起始浓度不变，通过改变反应条件，达平衡时鼓风炉中反应③CO的转化率为80%，此时该反应的平衡常数K=

0.352

，此时焙烧炉和鼓风炉消耗的O₂的体积比大于

12：5 或2.4

．

现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类，镉是生产硫酸锌的副产品，属于高毒性金属，试回答下列相关问题.
火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1373-1573K，使锌蒸馏出来。主要反应为：

从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In₂O₃，可用硫酸提取铟，某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度（每升溶液中含硫酸的质量）与铟的浸出率如下图1；硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2

图1酸度对铟浸出率的影响                 图2液固比对铟浸出率的影响
①当酸度为196时，其物质的量浓度为          。
②从节约原料和浸出率考虑，适宜的酸度和液固比分别为：_______、_______。
（2）湿法炼锌的主要工艺流程为：

①从保护环境和充分利用原料角度，如何处理或利用烟气                 。
②除去酸浸出液中的铁，可用H₂O₂氧化，再调节pH使之形成Fe(OH)₃沉淀，写出H₂O₂氧化Fe²⁺的离子方程式
③酸浸出液还含有Cd²⁺,为了防止镉污染并回收镉，根据它们性质的差异，可用氢氧化钠溶液分离，已知Zn(OH)₂和氢氧化铝一样也具有两性，试写出分离的离子方程式____________________、_______________。