问题详情:
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*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式____________________________________________________。
(3)步骤④中*作I的分离方法为___________,得到副产品粗镉需控制温度为_ 。
(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*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________。
【回答】
(1)2ZnS + 3O2 2ZnO + 2SO2 (2分)
(2)ZnO(s) + C(s) Zn(g) + CO (g) △H = + a kJ/mol (2分)
(3)蒸馏(2分) 1040 K (2分)
(4)3.2 < pH < 5.9 (2分) 除去溶液中的Fe3+(1分)
(5)2ZnSO4 + 2H2O 2Zn + O2↑+ 2H2SO4(2分)
(6)48.5%(2分)
知识点:电离平衡 水解平衡
题型:综合题