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(如)传统火法炼锌是将精闪锌矿(主要成分为Z如S)焙烧脱硫后,焙砂送电炉用一氧化碳还原挥发,挥发物经 焙烧闪锌矿化学方程式

2021-04-28知识17

(2013?西安一模)【化学-选修2化学与技术】 (1)①由题中信息可知,闪锌矿(主要成分是ZnS)通过浮选焙烧使它转化为氧化锌,反应的化学方程式为:2ZnS+3O2 高温.2ZnO+2SO2;氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热到1100~1300℃,使锌蒸馏出来,反应的化学方程式为:2C+O2 高温.2C0或ZnO+CO 高温.Zn+CO2,故答案为:2ZnS+3O2 高温.2ZnO+2SO2;2C+O2 高温.2C0或ZnO+CO 高温.Zn+CO2;②闪锌矿主要含ZnS,在焙烧时生成二氧化硫气体,如随意排放会污染环境,可用于生产硫酸,故答案为:将烟道气净化,用于生产硫酸;(2)①电解法冶炼金属铝需要使用惰性电极,石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以作为惰性电极电解冶炼铝,故答案为:石墨(或碳);②由于氧化铝熔点高,为了降低氧化铝熔化温度,节约能源,在铝的冶炼中要加入冰晶石(Na3AlF),故答案为:降低氧化铝熔化温度,节约能源;③由于氧化铝为离子化合物,熔化后能够导电,而氯化铝是共价化合物,熔化后不导电,无法电解氯化铝获得金属铝,故答案为:氧化铝熔化后能够导电,氯化铝是共价化合物,熔化后不导电;(3)联合制碱法是在氨的饱和NaCl溶液中二氧化碳气体,反应生成碳酸氢钠,解热碳酸氢钠即可制备碳酸钠,反应的有关方程式为,NH3+CO2+H2O+NaCl。

火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1100℃~1300℃,使锌蒸馏出来(设空气中N (1)ZnS中锌的质量分数ω(S)=3265+32×100%,闪锌矿中硫化锌的含量为16%÷ω(S)=16%÷3265+32×100%48.5%,故答案为:48.5%;(2)假定有2molZnS,最少通入3molO2,根据方程式2ZnS(s)+3O2→2ZnO(s)+2SO2(g)可知,生成的SO2的物质的量为2mol;未参加反应的N2的物质的量为3mol×4=12mol.此时SO2的体积分数为2mol2mol+14mol×100%14.3%.实际通入的空气要多,故SO2的体积分数不超过14.3%.故答案为:14.3%;(3)由表可知,3min时,反应达平衡,此时C0的平衡浓度为0.01mol/L,所以C0的总转化率为0.11mol/L?0.01mol/L0.11mol/L×100%90.9%.令需焦炭质量为mg,实际利用的为95%mg,由方程式可得,关系式ZnO(s)~C(s),所以n(ZnO)=n(C),即95%mg12g/mol=1,解得m=12.6g,故答案为:90.9%;12.6;(4)设焙烧炉中消耗空气的物质的量为5x,鼓风炉中消耗空气物质的量为5y则:2C+O2=2CO;ZnO(s)+CO(g)=Zn(g)+CO2(g).y 2y 2y×62.5%1mol所以2y×62.5%1mol解得 y=0.8mol,所以 5y=4mol2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2△n,2mol 1mol1mol 0.5mol所以4x/(5x-0.5mol)=82.5%解得 x=3.3mol,所以 5x=16.5mol所以5x+5y=4mol+16.5mol=20.5molV(空气)=20.5。

工业上用闪锌矿(主要成分是ZnS、FeS)冶炼锌,主要流程如下: (1)焙烧炉中ZnS与氧气高温反应转化为ZnO和二氧化硫,故填:2ZnS+3O2 高温.2ZnO+2SO2;(2)硫酸与锌焙砂反应得到用于电解的浸出液,反应过程中需不断搅拌,是为了使硫酸与锌焙砂充分反应,提高转.

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