闪锌矿(主要成分ZnS,含Cd、Fe、Cu等元素杂质)是冶炼锌单质的原料,有两种常见的冶炼方式:火法炼锌和湿法炼锌。两种方法均先将闪锌矿加热焙烧,得到以ZnO为主要成分的焙砂,再分别经过两条路线得到单质锌,同时得到副产品。
已知:
(I)相关金属单质的熔沸点
金属单质 | Zn | Fe | Cu | Cd |
熔点(K) | 693 | 1812 | 1356 | 594 |
沸点(K) | 1180 | 3023 | 2840 | 1040 |
(II)几种离子生成氢氧化物沉淀的pH
开始沉淀pH | 完全沉淀 pH | |
Fe3+ | l.l | 3.2 |
Zn2+ | 5.9 | 8.9 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
Cd2+ | 6.9 | 9.6 |
请回答下列问题:
(1)写出步骤①发生的主要反应的化学方程式___________________。
(2)步骤②若焦炭与ZnO(s)反应生成1mol CO时吸收akJ的热量,请写出该反应的热化学方程示________________。
(3)步骤④中操作I的分离方法为_______,得到副产品粗 镉需控制温度为_____左右。
(4)步骤⑦需调节溶液pH为_______,目的是__________。
(5)步骤⑨以Pt为阳极、Al为阴极进行电解的化学方程式为__________。
(6)分别取闪锌矿200kg,通过火法炼锌得到Zn的质量为65kg,通过湿法炼锌得到Zn的质量为78kg,闪锌矿中ZnS的质量分数约为________。
高三化学综合题中等难度题
闪锌矿(主要成分ZnS,含Cd、Fe、Cu等元素杂质)是冶炼锌单质的原料,有两种常见的冶炼方式:火法炼锌和湿法炼锌。两种方法均先将闪锌矿加热焙烧,得到以ZnO为主要成分的焙砂,再分别经过两条路线得到单质锌,同时得到副产品。
已知:
(I)相关金属单质的熔沸点
金属单质 | Zn | Fe | Cu | Cd |
熔点(K) | 693 | 1812 | 1356 | 594 |
沸点(K) | 1180 | 3023 | 2840 | 1040 |
(II)几种离子生成氢氧化物沉淀的pH
开始沉淀pH | 完全沉淀 pH | |
Fe3+ | l.l | 3.2 |
Zn2+ | 5.9 | 8.9 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
Cd2+ | 6.9 | 9.6 |
请回答下列问题:
(1)写出步骤①发生的主要反应的化学方程式___________________。
(2)步骤②若焦炭与ZnO(s)反应生成1mol CO时吸收akJ的热量,请写出该反应的热化学方程示________________。
(3)步骤④中操作I的分离方法为_______,得到副产品粗 镉需控制温度为_____左右。
(4)步骤⑦需调节溶液pH为_______,目的是__________。
(5)步骤⑨以Pt为阳极、Al为阴极进行电解的化学方程式为__________。
(6)分别取闪锌矿200kg,通过火法炼锌得到Zn的质量为65kg,通过湿法炼锌得到Zn的质量为78kg,闪锌矿中ZnS的质量分数约为________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
闪锌矿(主要成分ZnS,含Cd、Fe、Cu等元素杂质)是冶炼锌单质的原料,有两种常见的冶炼方式:火法炼锌和湿法炼锌。两种方法均先将闪锌矿加热焙烧,得到以ZnO为主要成分的焙砂,再分别经过两条路线得到单质锌,同时得到副产品。
已知:
(I)相关金属单质的熔沸点
金属单质 | Zn | Fe | Cu | Cd |
熔点 (K) | 693 | 1812 | 1356 | 594 |
沸点 (K) | 1180 | 3023 | 2840 | 1040 |
(II)几种离子生成氢氧化物沉淀的pH
Fe3+ | Zn2+ | Cu2+ | Cd2+ | |
开始沉淀pH | l.l | 5.9 | 4.7 | 6.9 |
完全沉淀pH | 3.2 | 8.9 | 6.7 | 9.6 |
请回答下列问题:
(1) 步骤②若焦炭与ZnO(s)反应生成1mol CO时吸收akJ的热量,请写出该反应的热化学方程式___________________________________________________。
(2)步骤④中操作I的分离方法为蒸馏,得到副产品粗镉需控制温度为____左右。
(3)步骤⑦需调节溶液pH为_______,目的是_____________________________。
(4)写出步骤⑧中反应的离子方程式___________________________(任写一个)
(5)步骤⑨以Pt为电极进行电解,阴极的电极反应方程式为________________。
(6)分别取闪锌矿200kg,通过火法炼锌得到Zn的质量为65kg,通过湿法炼锌得到Zn的质量为78kg,闪锌矿中ZnS的质量分数约为___________。
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【选修2:化学与技术】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___________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
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_____________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
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锌粉,其作用是__________________,反应的离子方程式为 。
(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________。
(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 。(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌,碳生成CO)
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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______________________。
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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_____________。
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(16分)利用某地的闪锌矿(主要成分为ZnS,其杂质主要为铁、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)高温焙烧时,若氧气足量,则ZnS发生的化学反应方程式为 。
(2)方案1由锌熔体获得粗锌的的操作为 (填:“蒸馏”、“分馏”或“干馏”)。
(3)工业生产中方案2中固相2的成分为 ,液相1所含金属阳离子为:
(4)方案2中从液相1获取粗锌的过程中可用加入单质 除掉其他杂质;对比两种方案,方案2的优点是 。
(5)方案2的系列操作产生的废液可以制取绿矾。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如下表所示:
温度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 56.7 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度 | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.2 | 35.3 | 35.6 | 33.0 | 33.5 |
析出晶体 | FeSO4·7H2O | FeSO4·4H2O | FeSO4·H2O | ||||||
从上表数据可以得出的结论是:① ;② 。
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锌及其化合物用途广泛。火法炼锌以闪锌矿(主要成分是ZnS)为主要原料,涉及的主要反应有:
2ZnS(s) + 3O2(g) = 2ZnO(s) + 2SO2(g) H1=-930 kJ·mol-1
2C(s) + O2(g) = 2CO(g) H2=-221 kJ·mol-1
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g) H3=198 kJ·mol-1
(1)反应ZnS(s) + C(s) + 2O2(g) = Zn(g) + CO2(g) + SO2(g)的H4= kJ·mol-1。
反应中生成的CO2与NH3混合,在一定条件下反应合成尿素:
该反应在一定条件下能自发进行的原因是 ;若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行,判断反应达到平衡状态的标志是 。
a.CO2与H2O(g)浓度相等 b.容器中气体的压强不再改变
c.2v(NH3)正 = v(H2O)逆 d.容器中混合气体的密度不再改变
(2)硫酸锌可广泛用作印染媒染剂和木材防腐剂。ZnSO4受热分解过程中各物质物质的量随温度变化关系如图所示。
① 写出700℃~980℃时发生反应的化学方程式: ,物质B的化学式是 。
② 硫酸锌分解生成的SO2经下图中的两个循环可分别得到S和H2SO4。写出循环I中反应2的化学方程式: ;循环II中电解过程阳极反应式是 。
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以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)为原料炼铜的方法有不同的冶炼方法。火法炼铜:将辉铜矿(Cu2S)在空气中高温焙烧即可得到铜和一种还原性的气体。近年来,湿法炼铜有了新进展,科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。某工厂运用该原理生产铜和绿矾(FeSO4•7H2O)的工艺如下:
回答下列问题:
(1)火法炼铜发生的化学方程式:_________________________;
(2)湿发炼铜工艺流程中,为了提高酸浸时的进取率,本流程可采取的措施是________,试剂X为__________,其作用是_____________。
(3)试剂a为______________,试剂b为______________;
(4)配平反应1的化学方程式:____CuFeS2+___H2SO4+____O2=____CuSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O
(5)已知:常温下Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39。加入过量的试剂X调节pH=4时,可使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,则溶液中的c(Fe3+)=___________。若要此时不出现Cu(OH)2沉淀,则溶液中的Cu2+浓度最大不超过_________________。
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