Question

12．Ⅰ．下列有關敘述正確的是BD
A．堿性鋅錳電池中，MnO₂是催化劑            
B．銀鋅紐扣電池工作時，Ag₂O被還原為Ag
C．放電時，鉛酸蓄電池中硫酸濃度不斷增大   
D．電鍍時，待鍍的金屬制品表面發(fā)生還原反應
Ⅱ．鋅是一種應用廣泛的金屬，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行，所產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學式為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)為鋅粉，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，陽極逸出的氣體是O₂．
（5）改進的鋅冶煉工藝，采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程，既省略了易導致空氣污染的焙燒過程，又可獲得一種有工業(yè)價值的非金屬單質(zhì)．“氧壓酸浸”中發(fā)生主要反應的離子方程式為2ZnS+4H⁺+O₂=2Zn²⁺+2S↓+2H₂O．
（6）我國古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅，明代宋應星著的《天工開物》中有關于“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的化學方程式為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）

Answer 1

分析 Ⅰ．A．根據(jù)堿性鋅錳電池的電極反應判斷；
B．根據(jù)銀鋅紐扣電池工作原理判斷；
C．根據(jù)放電時鉛酸蓄電池反應判斷硫酸濃度變化；
D．電鍍時，鍍層金屬陽離子放電．
Ⅱ．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，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，據(jù)此可判斷焙砂的主要成分；
（2）焙燒生成的含硫氧化物可轉換為硫酸；
（3）該含鋅礦中還含有FeS等雜質(zhì)，浸出操作后轉化為亞鐵離子，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，以此判斷陽極產(chǎn)物；
（5）硫化鋅經(jīng)過“氧壓酸浸”反應生成二價鋅離子、硫和水；
（6）碳酸鋅與碳在高溫下反應生成鋅和一氧化碳，結合氧化還原反應得失電子守恒配平方程式．

解答 解：Ⅰ．A．堿性鋅錳電池中，MnO₂中Mn元素化合價降低，發(fā)生還原反應，作氧化劑，故A錯誤；
B．銀鋅紐扣電池工作時，Ag₂O發(fā)生還原反應生成Ag，故B正確；
C．鉛酸蓄電池總電池反應為：PbO₂+2H₂SO₄+Pb$\frac{\underline{\;充電\;}}{放電}$2PbSO₄+2H₂O，可知放電時鉛酸蓄電池硫酸濃度不斷減小，故C錯誤；
D．電鍍時，鍍層陽離子在鍍件放電形成鍍層，化合價降低，發(fā)生還原反應，故D正確；
故答案為：BD；
Ⅱ．硫化鋅精礦的焙燒可生成ZnO、氧化鐵等，含塵煙氣含有含硫氧化物，可用于制備硫酸，浸出液加入硫酸可生成硫酸鋅、硫酸鐵，加入過量鋅充分反應，可置換出鐵，濾液中主要含有硫酸鋅，經(jīng)電解可得到鋅和硫酸，電解液中含有硫酸，可循環(huán)利用，
（1）含鋅礦的主要成分是ZnS，與空氣中氧氣發(fā)生氧化還原反應，則焙砂的主要成分為ZnO，
故答案為：ZnO；
（2）焙燒生成的含硫氧化物可轉換為硫酸，用于后續(xù)的浸出操作，
故答案為：浸出；
（3）該含鋅礦中還含有FeS等雜質(zhì)，浸出操作后轉化為亞鐵離子，可加入鋅粉除去亞鐵離子，從而出去Fe，
故答案為：Zn粉；置換出Fe等；
（4）電解沉積過程中，是電解ZnSO₄，陽極發(fā)生氧化反應，產(chǎn)物為O₂，
故答案為：O₂；
（5）“氧壓酸浸”法顧名思義，可知反應物中含有H⁺和O₂，可以獲得非金屬單質(zhì)S，該反應的化學方程式為：2ZnS+4H⁺+O₂=2Zn²⁺+2S↓+2H₂O，
故答案為：2ZnS+4H⁺+O₂=2Zn²⁺+2S↓+2H₂O；
（6）根據(jù)題目描述可知反應物為ZnCO₃和C，產(chǎn)物含有Zn，反應的化學方程式為：ZnCO₃+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+3CO↑，
故答案為：ZnCO₃+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+3CO↑．

點評 本題考查了物質(zhì)分離與提純方法及其綜合應用，題目難度中等，涉及原電池與電解池工作原理、化學實驗基本操作方法、化學方程式、離子方程式的書寫等知識，明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵，注意掌握常見物質(zhì)分離與提純方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．