Question

利用某地的闪锌矿（主要成分为ZnS，其杂志主要为铁、铜元素等）冶炼纯锌的传统工艺如下：

注：锌、铁、铜的沸点依次为1180k，2862k，1800k．
（1）高温煅烧时，若氧气足量，则ZnS发生的化学反应方程式为

 

；
（2）工业生产中方案1由锌熔体获得粗锌的操作为

 

（填：“蒸馏”、“分馏”或“干馏”）；
（3）方案2中固相2的成分为

 

，液相1所含金属阻离子为：

 

；
（4）方案2中从液相1获取粗锌的过程中可用加入单质

 

除掉其他杂志，对比两种方案，方案2的优点是

 

．

Answer 1

考点：金属的回收与环境、资源保护

专题：实验设计题

分析：（1）高温煅烧时，若氧气足量，则ZnS发生的化学反应方程式为2ZnS+3O₂

高温  .

2ZnO+2SO₂；
（2）根据锌熔体中组分金属的沸点不同，采取分馏操作由锌熔体获得粗锌；
（3）锌熔体中的C、Cu不能与稀硫酸发生化学反应，因此固相2的成分为C、Cu，而锌熔体中的Zn、Fe与稀硫酸反应生成Zn²⁺、Fe²⁺；
（4）液相1中含有Zn²⁺、Fe²⁺，要除去Fe²⁺可加入锌粉，对比两种方案，方案2的优点是不需要加热，节约能源．

解答： 解：（1）高温煅烧时，若氧气足量，则ZnS发生的化学反应方程式为2ZnS+3O₂

高温  .

2ZnO+2SO₂，
故答案为：2ZnS+3O₂

高温  .

2ZnO+2SO₂；
（2）根据锌熔体中组分金属的沸点不同，锌、铁、铜的沸点依次为1180k，2862k，1800k，采取分馏操作由锌熔体获得粗锌，
故答案为：分馏；
（3）锌熔体中的C、Cu不能与稀硫酸发生化学反应，因此固相2的成分为C、Cu，而锌熔体中的Zn、Fe与稀硫酸反应生成Zn²⁺、Fe²⁺，因此液相1所含金属离子为：Zn²⁺、Fe²⁺，
故答案为：C、Cu；Zn²⁺、Fe²⁺；
（4）液相1中含有Zn²⁺、Fe²⁺，要除去Fe²⁺可加入锌粉，Fe²⁺+Zn=Fe+Zn²⁺，对比两种方案，方案2的优点是不需要加热，节约能源，
故答案为：Zn；节约能源．

点评：本题是一道综合考查金属以及化合物性质的工艺流程题目，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度中等，掌握物质的化学性质是解题关键，注意实验方案评价能力的培养．