8.鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬,目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅,某含鋅礦的主要成分為ZnS(還含少量FeS等其他成分),以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示:

回答下列問題:
(1)硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進(jìn)行,所產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學(xué)式為ZnO.
(2)焙燒過程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸,該酸可用于后續(xù)的浸出操作.
(3)浸出液“凈化”過程中加入的主要物質(zhì)為Zn粉,其作用是置換出Fe等.
(4)電解沉積過程中的陰極采用鋁板,陽極采用Pb-Ag合金惰性電極,陽極逸出的氣是O2
(5)改進(jìn)的鋅冶煉工藝,采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程,既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過程,又可獲得一種有工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì).“氧壓酸浸”中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O.
(6)我國古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅,明代宋應(yīng)星著的《天工開物》中有關(guān)于“升煉倭鉛”的記載:“爐甘石十斤,裝載入一泥罐內(nèi),…,然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發(fā)火煅紅,…,冷淀,毀罐取出,…,即倭鉛也.”該煉鋅工藝過程主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+3CO↑.(注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅,倭鉛是指金屬鋅)

分析 硫化鋅精礦的焙燒可生成ZnO、氧化鐵等,含塵煙氣含有含硫氧化物,可用于制備硫酸,浸出液加入硫酸可生成硫酸鋅、硫酸鐵,加入過量鋅充分反應(yīng),可置換出鐵,濾液中主要含有硫酸鋅,經(jīng)電解可得到鋅和硫酸,電解液中含有硫酸,可循環(huán)利用,
(1)含鋅礦的主要成分是ZnS,與空氣中氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),判斷焙砂的主要成分;
(2)焙燒生成的含硫氧化物可轉(zhuǎn)換為硫酸;
(3)該含鋅礦中還含有FeS等雜質(zhì),浸出操作后轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,可加入鋅粉出去亞鐵離子,從而出去Fe;
(4)電解沉積過程中,是電解ZnSO4,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),以此判斷陽極產(chǎn)物;
(5)根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出化學(xué)方程式;
(6)碳酸鋅與碳在高溫下反應(yīng)生成鋅和一氧化碳,結(jié)合氧化還原反應(yīng)得失電子守恒配平方程式.

解答 解:(1)含鋅礦的主要成分是ZnS,與空氣中氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),則焙砂的主要成分為ZnO,故答案為:ZnO;
(2)焙燒生成的含硫氧化物可轉(zhuǎn)換為硫酸,用于后續(xù)的浸出操作,故答案為:浸出;
(3)該含鋅礦中還含有FeS等雜質(zhì),浸出操作后轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,可加入鋅粉出去亞鐵離子,從而出去Fe,故答案為:Zn粉;置換出Fe等;
(4)電解沉積過程中,是電解ZnSO4,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)物為O2,故答案為:O2;
(5)“氧壓酸浸”法顧名思義,可知反應(yīng)物中含有H+和O2,可以獲得非金屬單質(zhì)S,化學(xué)方程式為2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O,
故答案為:2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O;
(6)碳酸鋅與碳在高溫下反應(yīng)生成鋅和一氧化碳,化學(xué)方程式為:ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+3CO↑,故答案為:ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+3CO↑.

點(diǎn)評(píng) 本題以流程題的形成考查物質(zhì)的分離、提純,為高考成常見題型,側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋⒁獍盐瘴镔|(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)的原理,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示.鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會(huì)轉(zhuǎn)化為+3價(jià).

已知:TiOSO4遇水會(huì)水解.
(1)步驟②中,用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe═3Fe2+
(2)步驟③中,實(shí)現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的b(填字母序號(hào)).
a.熔沸點(diǎn)差異   b.溶解性差異    c.氧化性、還原性差異
(3)步驟②、③、④中,均需用到的操作是過濾(填操作名 稱).
(4)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語用化學(xué)平衡理論解釋步驟④中將TiO2+轉(zhuǎn)化為H2TiO3的原理:溶液中存在平衡:TiO2++2H2O?H2TiO3+2H+,當(dāng)加入熱水稀釋、升溫后,平衡正向移動(dòng),生成H2TiO3
(5)可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4,易溶于水),該反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O.
(6)研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO   作電解質(zhì),利用下圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦.①寫出陽極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式: 2O2--4e-=O2↑,或C+2O2--4e-=CO2↑;.
②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是(請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語解釋)制備TiO2時(shí),在電解槽發(fā)生如下反應(yīng):2CaO═2Ca+O2↑,2Ca+TiO2$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$Ti+2CaO,由此可見,CaO的量不變.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.在一定條件下,7g炭粉與14g氧氣完全反應(yīng)生成21g氧化物,則生成物中CO與CO2的物質(zhì)的量之比是( 。
A.1:1B.2:1C.2:3D.3:2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.常見物質(zhì)A、B、C、D、E、X,存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去).下列推斷不正確的是(  )
A.若E為Fe,X是氫氧化鈉,則A一定是氯氣
B.若A為S,X為水,則A、B、C、D均可與氫氧化鈉反應(yīng)
C.若D為NaCl,且A可與C反應(yīng)生成B,則E可能是CO2
D.若C是紅棕色的氣體,則A既可以是單質(zhì),也可以是化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.鈰是一種重要的稀土金屬元素,納米CeO2可作拋光材料、催化劑載體(助劑)、汽車尾氣吸收劑等,制備納米CeO2的工藝流程如下(高鈰中Ce顯+4價(jià)):

回答下列問題:
(1)酸浸過程中,為了加快酸浸速率.可以采取的措施有將鈰礦石粉碎或加熱提高反應(yīng)溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度等(寫一條即可).
(2)H2O2的作用是將高鈰硫酸鹽還原.
(3)為了使硫酸鈰溶液中的Ce3+沉淀完全,需加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至少為9.(已知:Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20,當(dāng)離子濃度≤1.0×10-5mol/L,認(rèn)為離子沉淀完全)
(4)氧化過程中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4
(5)檢驗(yàn)制備的CeO2是否為納米級(jí)的方法是將產(chǎn)品分散至水中,用一束強(qiáng)光照射,若產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),則制備的CeO2為納米級(jí).
(6)高鈰離子被還原的速率與溫度的關(guān)系如圖所示.圖象中,溫度高于T0時(shí),高鈰離子被還原的速率逐漸減小的原因是溫度越高,雙氧水的分解速率越快,使得溶液中雙氧水的濃度減小,反應(yīng)速率減慢.

(7)測定Ce(OH)4樣品純度:取mg樣品用適量稀硫酸溶解后,加蒸餾水稀釋至250mL.準(zhǔn)確量取出20.00mL溶液于錐形瓶中,滴加幾滴指示劑,用c mol/L的(NH42Fe(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)并記錄消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,將上述步驟重復(fù)3次,記錄消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為VmL.產(chǎn)品的純度為$\frac{2.6cV}{m}$×100%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.四氯化錫是一種無色易流動(dòng)的液體,可用于有機(jī)合成中的氯化催化劑.實(shí)驗(yàn)室中用Cl2和Sn粉在加熱條件下合成SnCl4,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:(己知SnCl4極易水解,在潮濕的空氣中發(fā)煙)

回答下列問題:
(1)裝置A中盛裝溶液A的儀器名稱為分液漏斗,燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)裝置B中盛裝的溶液為飽和食鹽水,裝置C中盛裝的是濃硫酸,若無此裝置,則裝置D中可能得到的副產(chǎn)物是SnO2(或Sn(OH)4、H2SnO3、H4SnO4也可).
(3)冷卻水從裝置Fb(填“a”或“b”)口進(jìn)入,裝置H的作用為吸收尾氣,裝的溶液為①④(填序號(hào)).
①NaOH溶液     ②飽和食鹽水     ③濃硫酸    ④濃FeBr2溶液
(4)為減少實(shí)驗(yàn)誤差,可在裝置G和H之間添加連接盛有堿石灰的干燥管(或U形管)(填添加的裝置和試劑).
(5)若實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),裝置G中收集到74.4g SnCl4,裝置A中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下13.44L氣體,則SnCl4的產(chǎn)率為95.0%.(Sn足量并不計(jì)氣體損耗.)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.ClO2是一種廣譜、高效的殺菌消毒劑,具有強(qiáng)氧化性,熔點(diǎn)為-59℃,沸點(diǎn)為11.0℃,不穩(wěn)定,易溶于水.某研究小組在60℃時(shí)用硫鐵礦還原氯酸鈉制取并收集二氧化氯.

(1)三頸燒瓶中加入NaClO3溶液、濃H2SO4,通入空氣,溫度為60℃時(shí),通過固體加料器緩慢勻速加入硫鐵礦粉末.反應(yīng)開始時(shí)燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式如下,請(qǐng)配平:
15 ClO3-+1 FeS2+14 H+=15 ClO2+1 Fe3++2 SO42-+7 H2O
(2)凝集裝置B必須添加溫度控制裝置,應(yīng)該是冰水浴裝置.
(3)裝置D的作用是檢驗(yàn)ClO2是否吸收完全.
(4)反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液.已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2•3H2O,在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2.請(qǐng)補(bǔ)充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟:
①蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③洗滌;④干燥.
(5)用水吸收ClO2可得到ClO2溶液.為測定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn).:
步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10mL,稀釋成100mL試樣,量取V1 mL試樣加入到錐形瓶中.
步驟2:調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,靜置片刻.
步驟3:加入淀粉指示劑,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2mL.
(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
①寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O.
②原ClO2溶液的濃度為$\frac{135CV{\;}_{2}}{V{\;}_{1}}$g/L(用含字母的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.貝諾酯主要用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕痛等.其合成路線如圖所示:

回答下列問題:
(1)E中含氧官能團(tuán)的名稱為羥基、羧基;
(2)D+G→H的反應(yīng)類型為取代反應(yīng);C的結(jié)構(gòu)簡式為;
(3)寫出F與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(4)寫出符合下列條件的E的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式;
a.分子中含有苯環(huán)     b.能發(fā)生水解反應(yīng)           c.核磁共振氫譜有4組峰
(5)請(qǐng)根據(jù)題中合成路線圖有關(guān)信息,寫出以甲苯和苯酚為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑可任選):
合成路線流程圖示例如下:
CH3CHO$→_{催化劑,△}^{O_{2}}$CH3COOH$→_{濃硫酸,△}^{CH_{3}CH_{2}OH}$CH3COOHCH2CH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.將濃度為0.2rnol•LNH3•H2O溶液加水不斷稀釋,下列各量增大的是(  )
A.c(H+B.Kb(NH3•H2O)
C.$\frac{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}{c(N{{H}_{4}}^{+})}$D.c(NH4+

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同步練習(xí)冊答案