题目内容
【题目】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 .
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的操作.
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为 , 其作用是 .
(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 .
(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 .
【答案】
(1)ZnO
(2)浸出
(3)Zn粉;置换出Fe等
(4)O2
(5)2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O
【解析】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,所以答案是: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,所以答案是: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,所以答案是: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 , 所以答案是: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,所以答案是:2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O.