Question

【题目】锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌．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）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_____________。

Answer 1

【答案】ZnO 浸出 Zn粉 置换出Fe杂质 O2 2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O

【解析】

由流程图离子，硫化锌精矿的焙烧可生成ZnO、氧化铁等，含尘烟气含有含硫氧化物，可用于制备硫酸，浸出液加入硫酸可生成硫酸锌、硫酸铁，加入过量锌充分反应，可置换出铁，滤液中主要含有硫酸锌，经电解可得到锌和硫酸，电解液中含有硫酸，可循环利用。

（1）含锌矿的主要成分是ZnS，与空气中氧气发生氧化还原反应，则焙砂的主要成分为ZnO，故答案为：ZnO；

（2）焙烧生成的含硫氧化物可转换为硫酸，用于后续的浸出操作，故答案为：浸出；

（3）该含锌矿中还含有FeS等杂质，浸出操作后转化为亚铁离子，可加入锌粉出去亚铁离子，从而除去Fe，故答案为：Zn粉；置换出Fe杂质；

（4）电解沉积过程中，是电解ZnSO4，阳极发生氧化反应，产物为O2，故答案为：O2；

（5）“氧压酸浸”法顾名思义，可知反应物中含有H+和O2，可以获得非金属单质S，反应的化学方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O，故答案为：2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O。