题目内容
(10分)湿法炼锌为现代炼锌的主要方法,下列是以硫化锌精矿为原料制备单质锌的工业流程。
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(1)烟气不能直接排放,可用于制取一种常见的强酸,该强酸为__________。
(2)浸出液以硫酸锌为主,还含有Fe3+、Fe2+、A13+、Cu2+、Cd2+、C1一等杂质,会影响锌的电解,必须除去。净化过程如下:
①在酸性条件下,用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为______________________。
②将浸出液的pH调节为5.5左右,使Fe3+、A13+形成沉淀而除去,可选用的试剂为_____(填字母)
A.NaOH B.NH3·H2 O C.ZnO D.H2 SO4
③用Zn除去Cu2+和Cd2+
④用Ag2SO4除去Cl一,发生的反应为Ag2SO4+2Cl一
2AgCl+ SO42-,室温下该反应的平衡常数K=_____________[已知室温下Ksp(Ag2SO4)=6.0x 10-5,Ksp(AgCl)=2.0x 10-10]。
(3)控制一定条件,用惰性电极电解硫酸锌溶液制取锌,锌在____极析出,阳极反应式为__________。
(1)硫酸 (或H2SO4) (1分)(2)① 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ =2Fe3+ + 2H2O(2分)
②C(2分) ④ 1.5×1015(2分)
(3)阴(1分) 2H2O - 4e-=O2↑+4H + (写 4OH- - 4e-=O2↑+ 2H2O 也可) (2分)
【解析】
试题分析:(1)ZnS燃烧时S元素转化为SO2,SO2是大气污染物,因此烟气不能直接排放。SO2可以被氧化最终转化为硫酸。
(2)①双氧水具有氧化性,则在酸性条件下,H2O2将Fe2+氧化成Fe3+的离子方程式为2Fe2+ + H2O2 + 2H+ =2Fe3+ + 2H2O。
②由于不能引入新的杂质,所以只能选择氧化锌调节溶液的pH,答案选C。
④根据反应Ag2SO4+2Cl一
2AgCl+ SO42-可知室温下该反应的平衡常数
K=
。
(3)电解池中阳极失去电子,发生氧化反应,阴极得到电子发生还原反应,则锌离子在阴极放电析出锌。阳极是溶液中的氢氧根离子放电,则阳极反应式为4OH- - 4e-=O2↑+ 2H2O。
考点:考查物质制备工艺流程图的分析与应用
下列物质性质与应用及其对应关系均正确的是
选项 | 性质 | 应用 |
A | 碳酸氢钠可与烧碱反应 | 可用碳酸氢钠作糕点膨松剂 |
B | AgCl难溶于稀硝酸 | 可用稀硝酸和AgNO3溶液检测Cl一 |
C | 浓硫酸具有强氧化性,而稀硫酸的氧化性较弱 | 可用浓硫酸替代稀硫酸与锌反应快速制氢气 |
D | 碳单质性质稳定 | 可在纯铁中加入少量炭增强抗腐蚀性 |