- 试题详情及答案解析
- （16分）利用某地的闪锌矿（主要成分为ZnS，其杂质主要为铁、铜元素等）冶炼纯锌的传统工艺如下：
注：锌、铁、铜的沸点依次为1180K、2862K、1800K
（1）高温焙烧时，若氧气足量，则ZnS发生的化学反应方程式为 。
（2）方案1由锌熔体获得粗锌的的操作为 （填：“蒸馏”、“分馏”或“干馏”）。
（3）工业生产中方案2中固相2的成分为 ，液相1所含金属阳离子为：
（4）方案2中从液相1获取粗锌的过程中可用加入单质 除掉其他杂质；对比两种方案，方案2的优点是 。
（5）方案2的系列操作产生的废液可以制取绿矾。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如下表所示：
温度/℃
| 0
| 10
| 30
| 50
| 56.7
| 60
| 70
| 80
| 90
|
溶解度
| 14.0
| 17.0
| 25.0
| 33.0
| 35.2
| 35.3
| 35.6
| 33.0
| 33.5
|
析出晶体
| FeSO4·7H2O
| FeSO4·4H2O
| FeSO4·H2O
|
从上表数据可以得出的结论是：① ；② 。- 答案：（1）（3分）2ZnS+3O2=====2ZnO+2SO2
（2）（2分）分馏 （3）（4分）C、Cu（2分） Zn2＋ Fe2+（2分）
（4）（5分）Zn（2分） 节约能量(或不需加热。3分 )
（5）①随温度升高硫酸亚铁的溶解度先升高后降低；②温度超过60℃结晶水含量越来越少。 - 试题分析：（1）高温焙烧时，若氧气足量，则ZnS与氧气反应生成氧化锌和二氧化硫，发生的化学反应方程式为2ZnS+3O2=====2ZnO+2SO2 ；（2）方案1由锌熔体为锌和少量铁、铜、碳的混合物，三种金属沸点不同，获得粗锌的的操作为分馏；（3）锌熔体为锌和少量铁、铜、碳的混合物，加入稀硫酸，锌和铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸锌和氢气，固相2的成分为C、Cu，液相1所含金属阳离子为：Zn2＋、Fe2+；（4）方案2中液相1为硫酸锌、硫酸亚铁和少量硫酸的混合液，获取粗锌的过程中可用加入单质锌除掉其他杂质；对比两种方案，方案2的优点是节约能量(或不需加热)；（5）分析上表数据可以得出的结论是：①随温度升高硫酸亚铁的溶解度先升高后降低；②温度超过60℃结晶水含量越来越少。
考点：以氧化锌的制备流程为载体考查化学方程式的书写、物质的分离提纯、化学实验基本操作及实验方案的分析评价。