Question

17．工业上用闪锌矿（主要成分是ZnS、FeS）冶炼锌，主要流程如下：
酸浸渣的主要成分是铁酸锌（ZnFe2O₄），底吹炉中，主要发生如下三个反应：

①3ZnFe₂O₄+C═2X+3ZnO+O↑，②ZnFe₂O₄+CO═2FeO+ZnO+CO₂．
③ZnO+CO═Zn（蒸气）+CO₂．
（1）闪锌矿属于混合物（填“混合物”或“纯净物”）
（2）ZnFe₂O₄中铁元素的化合价是+3；反应①中物质X的化学式是Fe₃O₄；
（3）在AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Mg（NO₃）₂的混合溶液中加入一些锌粉，带反应完全后过滤，在得到的滤渣中加入稀硫酸，有无色气体放出，则滤渣中含有的物质有3种，滤液中含有的溶质有Mg（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂．

Answer 1

分析 （1）根据物质的组成来分析；
（2）根据化合物中元素化合价的计算方法以及质量守恒定律来分析；
（3）据金属活动性顺序可知，镁＞锌＞铜＞银，向含有AgNO₃、Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌会首先置换硝酸银中的银，待硝酸银完全反应后继续与硝酸铜发生反应，铁锌与Mg（NO₃）₂不反应；过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣金属中含有锌，即加入的锌粉过量．

解答 解：（1）闪锌矿的主要成分是ZnS、FeS，是由多种物质组成的，属于混合物；故填：混合物；
（2）ZnFe₂O₄中锌元素显+2价，氧元素显-2价，设其中铁元素的化合价为x，则（+2）+2x+（-2）×4=0，则x=+3；反应前后，原子的种类与数目不变，由方程式3ZnFe₂O₄+C═2X+3ZnO+CO↑可知，反应前有：3个锌原子、6个铁原子、12个氧原子和1个碳原子，反应后有：3个锌原子、4个氧原子和1个碳原子，则2X中含有6个铁原子和8个氧原子，则X的化学式为Fe₃O₄；故填：+3；Fe₃O₄；
（3）因为向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中有锌粉，即所加的锌粉过量，那说明原混合溶液中的银和铜全部被置换出来，即滤液中肯定没有AgNO₃、Cu（NO₃）₂，则滤出的固体中一定含有Ag、Cu、Zn；因为锌和AgNO₃、Cu（NO₃）₂反应时生成的是Zn（NO₃）₂，锌与Mg（NO₃）₂不反应；所以滤液中肯定有Mg（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂；故填：3；Mg（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂．

点评 本题考查的是金属活动顺序表的应用，要能应用必须先把金属活动顺序表熟练的掌握住．此题考查的知识比较简单，属于基础题型．