Question

2．工业上用闪锌矿（主要成分是ZnS、FeS）冶炼锌，主要流程如下：

（1）焙烧炉中ZnS转化为ZnO，反应的化学方程式为：2ZnS+3O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2ZnO+2SO₂．
（2）酸浸槽中，硫酸与锌焙砂反应得到用于电解的浸出液，反应过程中需不断搅拌，其目的是使硫酸与锌焙砂充分反应，提高转化率．酸浸渣的主要成分是铁酸锌（ZnFe₂O₄），其中铁元素的化合价为+3．
（3）底吹炉中可以获得锌，发生的反应主要有：
①3ZnFe₂O₄+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₃O₄+3ZnO+CO
②ZnFe₂O₄+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeO+ZnO+CO₂
 ③ZnO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn（蒸汽）+CO₂
经分析，炉渣中除了Fe₃O₄、FeO等铁的氧化物外，还含有铁的单质，理由是高温条件下，一氧化碳能与铁的氧化物反应生成铁单质
（4）烟道气中的二氧化硫用石灰石浆吸收以防止污染环境，并获得生产石膏的原料硫酸钙，其反应的化学方程式为2CaCO₃+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2CO₂．若1000kg废气中含有1.6kg二氧化硫，计算这些二氧化硫产生硫酸钙的质量．（写出计算过程）

Answer 1

分析 根据题干提供的信息进行分析解答，根据反应物和生成物书写反应的化学方程式，根据操作的目的进行分析，在化合物中各元素正负化合价的代数和为零；根据化学方程式结合题干提供的数据计算即可．

解答 解：（1）焙烧炉中ZnS与氧气高温反应转化为ZnO和二氧化硫，故填：2ZnS+3O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2ZnO+2SO₂；
（2）硫酸与锌焙砂反应得到用于电解的浸出液，反应过程中需不断搅拌，是为了使硫酸与锌焙砂充分反应，提高转化率；设ZnFe₂O₄中铁元素的化合价为x，则有（+2）+2x+（-2）×4=0，x=+3，故填：使硫酸与锌焙砂充分反应，提高转化率；+3；
（3）根据化学反应可以看出，一氧化碳能与铁的氧化物高温反应生成铁，故填：高温条件下，一氧化碳能与铁的氧化物反应生成铁单质；
（4）解：设这些二氧化硫可以产生硫酸钙质量为x
2CaCO₃+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2CO₂
             128               272
              1.6kg             x
$\frac{128}{272}=\frac{1.6kg}{x}$
x=3.4kg
答：产生硫酸钙的质量为3.4kg．

点评 本题主要考查常见物质的制备，侧重于工业流程的分析与推理，答题时注意元素化合物知识的灵活运用及实验基本操作的应用，题目难度中等，综合性较强．