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36.【化学——选修2:化学与技术】(15分)

  锌是一种过渡金属,外观呈现银白色,在现代工业中对于电池制造上有不可磨灭的地位.现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类. 硫酸铅是生产锌的副产品.

  (1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、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1473-1573K,使锌蒸馏出来.将闪锌矿焙烧使它转化为氧化锌的主要化学反应方程式为_____________________________________.

  (2)某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

  回答下列问题:

  ①焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的_______操作.

  ②浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉,其作用是_____________________.

  ③改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质.“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为______________.

  (3)工业冶炼锌的过程中,会产生铅浮渣(主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质),某科研小组研究利用铅浮渣生产硫酸铅的流程如下:

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  已知:25℃时,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,KSP(PbSO4)=1.6×10-8

  ①已知步骤Ⅰ有NO气体产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+.写出Pb参加反应的化学方程式______________________________________.

  ②步骤Ⅰ需控制Pb的用量并使Pb稍有剩余,目的是___________________________,产品PbSO4还需用Pb(NO32溶液多次洗涤,目的是___________________.

  ③母液中可循环利用的溶质的化学式是_____________(填一种物质);母液经过处理可得电镀Zn时电解质溶液,在铁棒上镀锌时,阳极材料为_________________.

  (4)银锌电池是一种常见电池,电池的总反应式为:Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2,电解质溶液为KOH溶液,电池工作时正极的电极式为__________________________.


答案与解析:

  36.[化学——选修2:化学与技术](15分)

  (1)(2分)

  (2)①浸出(1分)②置换出Fe等,以达到净化的目的(1分)

  ③2ZnS+4H+O2=2Zn2++2S↓+2H2O(2分)

  (3)① 3Pb + 8HNO3=3Pb( NO32+2NO↑+4H2O(2分)

  ②防止Ag被溶解进入溶液(或使Ag留在浸出渣中)(2分)

  除去附着在硫酸铅表面的微溶物硫酸钙(2分)

  ③HNO3(1分)Zn或锌(1分)

  (4)Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH(1分)