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    火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1100-1300℃，使锌蒸馏出来（设空气中N2、02的体积分数分别为0.8、0.2）．主要反应为：
    焙烧炉中：2ZnS（s）+3O2→2ZnO（s）+2SO2 （g）    ①
    鼓风炉中：2C（s）+O2 （g）→2C0（g）           ②
    鼓风炉中：ZnO（s）+CO（g）?Zn（g）+CO2（g）       ③
    （1）ZnS质量分数为62%的闪锌矿（杂质不含锌）锌的质量分数为______%（保留小数点后一位数字）．
    （2）焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过______%（保留小数点后一位数字）．
    （3）鼓风炉容积固定，炉内部分气态物质物质的量浓度（mol/L）变化如下：
      时间/min    C0    Zn    CO2
        0    0.11    0    0
        2    0.1    0.01    0.01
        3    0.01    0.1    0.1
        4    0.01    0.1    0.1
    则鼓风炉中C0的总转化率为______；若生产中C0的总利用率为98%，则每生产1mol Zn至少需补充焦炭______g．
    （4）若ZnS全部转化为Zn．焙烧炉出来的N2、O2、SO2的混合气体中N2占82.5%，鼓风炉中C0的转化率为62.5%，而O2无剩余．则每生产1molZn，应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共为______L（STP）．
    【答案】分析：（1）计算出ZnS中锌的质量分数ω（Zn），闪锌矿中锌的质量分数为62%×ω（Zn）；
    （2）假定有2molZnS，最少通入3molO2，计算出生成的SO2的物质的量，及未反应的N2的物质的量，利用体积方式计算；
    （3）根据转化率的定义计算C0的总转化率；
    令需焦炭质量为mg，实际利用的为89%mg，由方程式可得，关系式ZnO（s）～C（s），即n（ZnO）=n（C），据此计算；
    （4）令生产1molZn鼓风炉中消耗空气物质的量为5y，则通入的氧气为y、制得一氧化碳为2y，实际用于还原ZnO的CO物质的量为2y×62.5%，由方程式可知，2y×62.5%=1mol；
    令1molZn焙烧炉中消耗空气的物质的量为5x，根据Zn元素守恒，需ZnS1mol，根据差量法计算出从焙烧炉出来的气体物质的量变化量，利用混合气体中N2占82.5%，列方程；
    两处之和即为鼓入新鲜空气．
    解答：解：（1）ZnS中锌的质量分数ω（Zn）==
    闪锌矿中锌的质量分数为62%×ω（Zn）=62%×=41.5%
    故答案为：41.5
    （2）假定有2molZnS，最少通入3molO2，根据方程式2ZnS（s）+3O2→2ZnO（s）+2SO2 （g） 可知，生成的SO2的物质的量为2mol；未参加反应的N2的物质的量为3mol×4=12mol．此时SO2的体积分数为×100%=14.3%．实际通入的空气要多，故SO2的体积分数不超过14.3%．
    故答案为：14.3
    （3）由表可知，3min时，反应达平衡，此时C0的平衡浓度为0.01mol/L，
    所以C0的总转化率为×100%=90.9%．
    令需焦炭质量为mg，实际利用的为89%mg，由方程式可得，关系式ZnO（s）～C（s），所以n（ZnO）=n（C），
    即=1，解得m=12.25
    故答案为：90.9%；12.25
    （4）设焙烧炉中消耗空气的物质的量为5x，鼓风炉中消耗空气物质的量为5y
    则：2C+O2=2CO； ZnO（s）+CO（g）=Zn（g）+CO2（g）．
           y   2y         2y×62.5%  1mol
     所以2y×62.5%=1mol    
    解得 y=0.8mol，所以 5y=4mol
       2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 △n，
       2mol               1mol
       1mol               0.5mol
    所以4x/（5x-0.5mol）=82.5%  
    解得  x=3.3mol，所以 5x=16.5mol
    所以5x+5y=4mol+16.5mol=20.5mol
    V（空气）=20.5mol×22.4L?mol-1=459.2L
    故答案为：459.2L
    点评：以金属冶炼为载体，考查有关计算，综合性大，难度高，关键要理清思路、掌握好基础知识．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1100℃～1300℃，使锌蒸馏出来（设空气中N2、O2的体积分数分别为0.8、0.20），主要反应为：
    焙烧炉中：2ZnS（s）+3O2（g）→2ZnO（s）+2SO2（g）①
    鼓风炉中：2C（s）+O2（g）→2CO②
    鼓风炉中：ZnO（s）+CO（g）?Zn（g）+CO2（g）③
    （1）已知闪锌矿中含硫16%（其它杂质不含硫），则闪锌矿中硫化锌的含量为
    48.5%
    48.5%
    ．
    （2）焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过
    14.3%
    14.3%
    %（保留小数后一位数字）．
    （3）鼓风炉容积固定，炉内部分气态物质其物质的量浓度（mol/L）变化如下：
    时间/min CO Zn CO2
    0 0.11 0 0
    2 0.10 0.01 0.01
    3 0.01 0.10 0.10
    4 0.01 0.10 0.10
    则鼓风炉中CO总的转化率为
    90.9%
    90.9%
    ；若生产中CO总的利用率为95%，则每生产1molZn，至少需要补充焦炭
    12.6g
    12.6g
    g．
    （4）若ZnS全部转化为Zn．焙烧炉出来的N2、O2、SO2混合气体中N2占82.5%，鼓风炉中CO的转化率为62.5%，而O2无剩余，则每生产1mol Zn，应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共
    459.2L
    459.2L
    L（S．T．P）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2009?静安区一模）火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1100-1300℃，使锌蒸馏出来（设空气中N2、02的体积分数分别为0.8、0.2）．主要反应为：
    焙烧炉中：2ZnS（s）+3O2→2ZnO（s）+2SO2 （g）    ①
    鼓风炉中：2C（s）+O2 （g）→2C0（g）           ②
    鼓风炉中：ZnO（s）+CO（g）?Zn（g）+CO2（g）       ③
    （1）ZnS质量分数为62%的闪锌矿（杂质不含锌）锌的质量分数为
    41.5
    41.5
    %（保留小数点后一位数字）．
    （2）焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过
    14.3
    14.3
    %（保留小数点后一位数字）．
    （3）鼓风炉容积固定，炉内部分气态物质物质的量浓度（mol/L）变化如下：
      时间/min     C0     Zn     CO2
        0     0.11     0     0
        2     0.1     0.01     0.01
        3     0.01     0.1     0.1
        4     0.01     0.1     0.1
    则鼓风炉中C0的总转化率为
    90.9%
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    ；若生产中C0的总利用率为98%，则每生产1mol Zn至少需补充焦炭
    12.25
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    g．
    （4）若ZnS全部转化为Zn．焙烧炉出来的N2、O2、SO2的混合气体中N2占82.5%，鼓风炉中C0的转化率为62.5%，而O2无剩余．则每生产1molZn，应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共为
    459.2
    459.2
    L（STP）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【化学-选修2化学与技术】
    （l）火法炼锌是将闪锌矿（主要成分是ZnS）通过浮选焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热到1100～1300℃，使锌蒸馏出来．
    ①写出火法炼锌的主要反应：焙烧反应：
     
    ．鼓风炉中可能发生的反应：
     
    （任写一个）
    ②从保护环境和充分利用原料角度看如何处理和利用产生的烟气？
     

    （2）工业上冶炼铝就是电解氧化铝
    ①冶炼铝的电解槽中的阴极和阳极材料均用石油炼制和煤的干馏产品
     
    （填物质名称）
    ②氧化铝的熔点很高，在铝的冶炼中要加入冰晶石（Na3AlF），其作用是
     
    ．
    ③工业上冶炼铝时用的原料是Al2O3，而不是AlCl3，其原因是
     
    ．
    （3）工业上“联合制碱法”中主要反应的化学方程式是
     
    ．其中的CO2来源于
     
    ．
    （4）磁酸钙是制玻璃的原料之一，工业上制玻璃是在玻璃熔炉中进行，其中反应之一为：CaCO3+SiO2
     高温 
    .
     
    CaSiO3+CO2↑，若在上述条件下，把1000ag CaCO3和60ag SiO2混合，则生成的CO2在标准状况下的体积为
     
    （用含a的代数式表示）．

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年陕西省西安市高三第一次质检化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （l）火法炼锌是将闪锌矿（主要成分是ZnS）通过浮选焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦  炭混合，在鼓风炉中加热到1100~1300℃，使锌蒸馏出来。

    ①写出火法炼锌的主要反应：

    焙烧反应：                                     。

    鼓风炉中可能发生的反应：                      （任写一个）

    ②从保护环境和充分利用原料角度看如何处理和利用产生的烟气？

                                                                      

    （2）工业上冶炼铝就是电解氧化铝

    ①冶炼铝的电解槽中的阴极和阳极材料均用石油炼制和煤的干馏产品       （填物质名称）

    ②氧化铝的熔点很高，在铝的冶炼中要加入冰晶石（Na3AlF），其作用是____           。

    ③工业上冶炼铝时用的原料是Al2O3，而不是AlCl3，其原因是                    。

    （3）工业上“联合制碱法”中主要反应的化学方程式是                        。其中的CO2来源于              。

    （4）磁酸钙是制玻璃的原料之一，工业上制玻璃是在玻璃熔炉中进行，其中反应之一为：

    ，若在上述条件下，把l000ag CaCO3和60ag SiO2混合，则生成的CO2在标准状况下的体积为       （用含a的代数式表示）。

     

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    科目：高中化学 来源：2010-2011学年上海市卢湾区高三上学期期末考试化学试卷 题型：填空题

    火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1100℃～1300℃，使锌蒸馏出来（设空气中N2、O2的体积分数分别为0.8、0.20），主要反应为：

         焙烧炉中：2ZnS(s) + 3O2(g) → 2ZnO(s) + 2SO2(g)      ①

         鼓风炉中：2C(s) + O2(g) →2CO                     ②

         鼓风炉中：ZnO(s) + CO(g) Zn(g)+CO2(g)         ③

    （1）已知闪锌矿中含硫16％(其它杂质不含硫)，则闪锌矿中硫化锌的含量为              。

    （2）焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过             %（保留小数后一位数字）。

    ⑶鼓风炉容积固定，炉内部分气态物质其物质的量浓度（mol/L）变化如下：

    时间/min

    CO

    Zn

    CO2

    0

    0.11

    0

    0

    2

    0.10

    0.01

    0.01

    3

    0.01

    0.10

    0.10

    4

    0.01

    0.10

    0.10

    则鼓风炉中CO总的转化率为        ；若生产中CO总的利用率为95%，则每生产1molZn，至少需要补充焦炭        g。

    ⑷若ZnS全部转化为Zn。焙烧炉出来的N2、O2、SO2混合气体中N2占82.5%，鼓风炉中CO的转化率为62.5%，而O2无剩余，则每生产1mol Zn，应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共         L(S.T.P)。

     

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