閃鋅礦(主要成分ZnS,含Cd、Fe、Cu等元素雜質)是冶煉鋅單質的原料,有兩種常見的冶煉方式:火法煉鋅和溼法...
問題詳情:
閃鋅礦(主要成分ZnS,含Cd、Fe、Cu等元素雜質)是冶煉鋅單質的原料,有兩種常見的冶煉方式:火法煉鋅和溼法煉鋅。兩種方法均先將閃鋅礦加熱焙燒,得到以ZnO爲主要成分的焙砂,再分別經過兩條路線得到單質鋅,同時得到副產品。
已知:
(I)相關金屬單質的熔沸點
金屬單質 | Zn | Fe | Cu | Cd |
熔點(K) | 693 | 1812 | 1356 | 594 |
沸點(K) | 1180 | 3023 | 2840 | 1040 |
(II)幾種離子生成*氧化物沉澱的pH
開始沉澱pH | 完全沉澱 pH | |
Fe3+ | l.l | 3.2 |
Zn2+ | 5.9 | 8.9 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
Cd2+ | 6.9 | 9.6 |
請回答下列問題:
(1)寫出步驟①發生的主要反應的化學方程式_____________________________。
(2)步驟②若焦炭與ZnO(s)反應生成1mol CO時吸收akJ的熱量,請寫出該反應的熱化學方程式____________________________________________________。
(3)步驟④中*作I的分離方法爲___________,得到副產品粗鎘需控制溫度爲_ 。
(4)步驟⑦需調節溶液pH爲____________,目的是_________________________。
(5)步驟⑨以Pt爲陽極、Al爲*極進行電解的化學方程式爲_________________________________________________________。
(6)分別取閃鋅礦200kg,透過火法煉鋅得到Zn的質量爲65kg,透過溼法煉鋅得到Zn的質量爲78kg,閃鋅礦中ZnS的質量分數約爲________。
【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)蒸餾(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)
知識點:電離平衡 水解平衡
題型:綜合題