题目内容
12．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下：
请回答下列问题．
（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，主要成分发生反应的化学方程式为2ZnS+3O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2ZnO+2SO2．
（2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的浸出催化氧化吸收操作．工业上制备该酸的三个主要阶段分别为沸腾炉中矿石燃烧生成二氧化硫、接触室中催化氧化反应生成三氧化硫、吸收塔吸收形成硫酸．
（3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为Zn粉，其作用是置换出Fe等．
（4）电解沉淀过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag合金惰性电极，锌在阴极沉积，阳极的电极反应方程式为4OH--4e-=2H2O+O2↑．
（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种工业价值的非金属单质．“氧压酸浸”发生主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O．
（6）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…，冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也．”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑．（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌）
分析 硫化锌精矿的焙烧可生成ZnO、氧化铁等，含尘烟气含有含硫氧化物，可用于制备硫酸，浸出液加入硫酸可生成硫酸锌、硫酸铁，加入过量锌充分反应，可置换出铁，滤液中主要含有硫酸锌，经电解可得到锌和硫酸，电解液中含有硫酸，可循环利用；
（1）含锌矿的主要成分是ZnS，与空气中氧气发生氧化还原反应，判断焙砂的主要成分为氧化锌；
（2）焙烧生成的含硫氧化物可转换为硫酸，工业上制备过程为沸腾炉加热燃烧生成二氧化硫，接触室中催化氧化反应生成三氧化硫，吸收塔中98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫形成发烟硫酸；
（3）该含锌矿中还含有FeS等杂质，浸出操作后转化为亚铁离子，可加入锌粉出去亚铁离子，从而出去Fe；
（4）电解沉积过程中，是电解ZnSO4，阳极上是氢氧根离子失电子发生氧化反应，阴极是锌离子得到电子生成锌，以此书写电极反应；
（5）“氧压酸浸”法顾名思义，可知反应物中含有H+和O2，可以获得非金属单质S，根据反应物和生成物写出化学方程式；
（6）根据题目描述可知反应物为ZnCO3和C，产物含有Zn，根据反应物和生成物写出化学方程式．
解答 解：（1）含锌矿的主要成分是ZnS，与空气中氧气发生氧化还原反应，则焙砂的主要成分为ZnO，反应的化学方程式为：2ZnS+3O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2ZnO+2SO2；
故答案为：2ZnS+3O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2ZnO+2SO2；
（2）焙烧生成的含硫氧化物可转换为硫酸，用于后续的浸出操作，浸出催化氧化吸收，工业上制备过程为沸腾炉加热燃烧生成二氧化硫，接触室中催化氧化反应生成三氧化硫，吸收塔中98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫形成发烟硫酸；
故答案为：浸出催化氧化吸收；沸腾炉中矿石燃烧生成二氧化硫，接触室催化氧化生成三氧化硫，吸收塔吸收形成硫酸；
（3）该含锌矿中还含有FeS等杂质，浸出操作后转化为亚铁离子，可加入锌粉出去亚铁离子，从而出去Fe，故答案为：Zn粉；置换出Fe等；
（4）电解沉积过程中，是电解ZnSO4，阴极锌离子放电生成锌，故锌在阴极沉积；阳极发生氧化反应，产物为O2，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
故答案为：阴；4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（5）“氧压酸浸”法顾名思义，可知反应物中含有H+和O2，可以获得非金属单质S，写出化学方程式为：2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O；
故答案为：2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O；
（6）根据题目描述可知反应物为ZnCO3和C，产物含有Zn，则化学方程式为：ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑，故答案为：ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑．
点评 本题难度中等，掌握氧化物的特征、利用化合价的原则计算指定元素的化合价的方法、化学方程式的书写方法、含杂质物质的化学方程式的计算等是正确解答本题的关键．
| A． | NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH- | |
| B． | 充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移 | |
| C． | 充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e-=MH+OH-，H2O中的H被M还原 | |
| D． | 放电是OH-离子从正极向负极迁移 |
| A． | NaHSO4溶于水：NaHSO4?Na++H++SO42- | |
| B． | 次氯酸电离：HClO═ClO-+H+ | |
| C． | HF溶于水：HF+H2O?H3O++F- | |
| D． | NH4Cl溶于水：NH4++H2O?NH3•H2O+H+ |
| A． | 按系统命名法， 的名称是2，3-二乙基丁烷 | |
| B． | 主链有4个碳原子，且总碳原子数≤6的烷烃共有10种 | |
| C． | 结构片段为 的高聚物，是由其单体通过缩聚反应生成的 | |
| D． | 等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧，产生的二氧化碳的质量比为1：1 |
| A． | 信息产业中的光缆的主要成份是单质硅 | |
| B． | NO2、CO2、SO2、PM2.5颗粒都会导致酸雨 | |
| C． | 高铁车厢大部分材料采用铝合金，因铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀能力强 | |
| D． | 发酵粉能使焙制出的糕点疏松多孔，是因为发酵粉中含有碳酸氢钠 |
| A． | FeCl2（NH4SCN溶液） | B． | KI（淀粉溶液） | ||
| C． | 白磷（紫色石蕊试液） | D． | Na2SO3（ BaCl2 溶液） |
．| A． | 分子式为C4H9Cl的物质一共有4种结构 | |
| B． | 可以用酸性KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯 | |
| C． | 2，2-二甲基丙烷中所有碳原子在同一平面上 | |
| D． | CH3-CH=CH-CH3与HCl发生加成反应，产物有两种 |