(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为____。
(2)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.
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为________,其作用是__________________。
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是____。
(5)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____________________。
(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于 “升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为____。(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)
【答案】(14分)
(1)ZnO (2分)
(2)浸出 (2分)
(3)锌粉 置换出Fe等 (每空2分,共4分)
(4)O2 (2分)
(5)2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O (2分)
(6)ZnCO3+2CZn+3CO↑ (2分)
【解析】(1)硫化锌精矿的主要成分为ZnS,在沸腾炉中与氧气发生反应的方程式为ZnS+O2ZnO+SO2,故产生焙砂的主要成分的化学式ZnO;
(2)从流程图可以看出,“浸出”环节需要加入酸,所以用焙烧过程中产生的含尘烟气制取的酸,可用于后续的浸出操作;
(3)为了保证“浸出”环节焙砂能够全部溶解,所以加入的酸是过量的,此时杂质Fe3+也存在于“浸出液”中,所以加入锌粉的目的就是置换出Fe;
(4)根据题目中的信息“阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极”,则阳极为惰性电极,此时阳极参加反应的微粒是OH—,电极反应式4OH—+4e—=2H2O+O2↑,故阳极逸出的气体是O2;
(5)根据信息“氧压酸浸”,可知参加反应的物质时ZnS、O2和酸提供的H+,生成物“有工业价值的非金属单质”即为S,所以离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O;
(6)该炼锌工艺参加反应的物质时煤炭饼和炉甘石(碳酸锌),得到的物质是倭铅(金属锌) 和CO,ZnCO3+2CZn+3CO↑。