Question

3．某金属冶炼厂的管道烟泥中含有某些单质，其中Cu约占10.3%、Zn约占5.0%、S约占1.2%．现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如图所示：

已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物．
（1）步骤①产生的废气A中，一定含有的有害气体是二氧化硫．
（2）步骤③中反应的化学方程式是Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu．
（3）下列说法正确的是ad．
a．②、③中的操作均包含过滤
b．溶液D和溶液F中ZnSO₄的质量相等
c．溶液D中ZnSO₄的质量大于CuSO₄的质量
d．若步骤①中空气不足量，不会导致锌的回收率降低．

Answer 1

分析 （1）根据烟泥中含有硫的单质，所以加热后会生成有毒气体二氧化硫进行分析；
（2）通过生成物的分析可以看出甲是锌反应时会置换出铜，并消耗溶液中的剩余硫酸；
（3）a、过滤是把固体和液体分开的操作；
b、溶液F中比溶液D中增多了ZnSO₄；
c、Cu约占10.3%、Zn约占5.0%、溶液D中ZnSO₄的质量不会大于CuSO₄的质量；
d、空气量不足不会影响锌的回收，因为不管锌在第一步中是否被氧化，在第二步中都会完全转化为硫酸锌，不会影响锌的回收．

解答 解：（1）烟泥中存在单质硫，在空气中加热时会产生二氧化硫，二氧化硫是常见的空气污染物；
（2）由于生成物是铜与硫酸锌可知甲是锌，过量的锌除置换铜外还会消耗溶液中的剩余硫酸，所以会发生两个反应，即锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜、锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（3）a、过滤是把固体和液体分开的操作，故a正确；
b、溶液F中比溶液D中增多了ZnSO₄，故b错误；
c、Cu约占10.3%、Zn约占5.0%、溶液D中ZnSO₄的质量不会大于CuSO₄的质量，故c错误；
d、空气量不足不会影响锌的回收，因为不管锌在第一步中是否被氧化，在第二步中都会完全转化为硫酸锌，不会影响锌的回收，故d正确．
故选：ad．
故答案为 （1）二氧化硫；
（2）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu；
（3）ad．

点评 此题是对物质分离与提纯的知识的考查，解决的重点是对每一步具体的反应做出详细的分析与判断，属基础性知识考查题．