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：

（1）步骤①产生的废气A中，一定含有的有害气体是SO₂．
（2）步骤②中含铜元素的物质所发生反应的化学方程式是CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，溶液D中一定含有的溶质是ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄．
（3）步骤③中反应的化学方程式是Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
（4）有人认为若步骤①中空气不足量，会导致锌的回收率降低，你认为是否正确？不正确（填“正确”或“不正确”），理由是由于稀硫酸过量，Zn和ZnO都能转化为ZnSO₄，不影响锌的回收率．

Answer 1

分析 （1）因为烟泥中含有硫的单质，故加热后会生成有毒气体二氧化硫．
（2）由于固体B中含有氧化锌与氧化铜，所以和硫酸反应会生成硫酸铜及硫酸锌两种新的溶质．
（3）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．
（4）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．
故答案为：SO₂；
（2）固体B中含有氧化锌与氧化铜，两者均能和硫酸反应，生成硫酸铜及硫酸锌两种新的溶质，由于反应中硫酸过量所以溶液中还存在剩余的硫酸．
故答案为：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄；
（3）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、锌与硫酸．
故答案为：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（4）有分离过程可以看出，不管锌在第一步中是否被完全氧化，在第二步中都会完全转化为硫酸锌，也就是最终锌完全转化为硫酸锌，因而不会影响锌的回收．
故答案为：不正确；由于稀硫酸过量，Zn和ZnO都能转化为ZnSO₄，不影响锌的回收率．

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．