Question

现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类，镉是生产硫酸锌的副产品，属于高毒性金属，试回答下列相关问题.
火法炼锌是将闪锌矿（主要含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，在鼓风炉中加热至1373-1573K，使锌蒸馏出来。主要反应为：

从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In₂O₃，可用硫酸提取铟，某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度（每升溶液中含硫酸的质量）与铟的浸出率如下图1；硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2

图1酸度对铟浸出率的影响                 图2液固比对铟浸出率的影响
①当酸度为196时，其物质的量浓度为          。
②从节约原料和浸出率考虑，适宜的酸度和液固比分别为：_______、_______。
（2）湿法炼锌的主要工艺流程为：

①从保护环境和充分利用原料角度，如何处理或利用烟气                 。
②除去酸浸出液中的铁，可用H₂O₂氧化，再调节pH使之形成Fe(OH)₃沉淀，写出H₂O₂氧化Fe²⁺的离子方程式                                   
③酸浸出液还含有Cd²⁺,为了防止镉污染并回收镉，根据它们性质的差异，可用氢氧化钠溶液分离，已知Zn(OH)₂和氢氧化铝一样也具有两性，试写出分离的离子方程式____________________、_______________。

Answer 1

（1）①2mol/L(3分)② 180（2分）；6∶1（2分）
（2）①将烟道气净化，用于生产硫酸等。（2分）②2Fe²⁺ +H₂O₂ +2H⁺ = 2Fe³⁺ +2H₂O（2分）
③Cd²⁺ + 2OH^－=Cd(OH)₂↓(2分)，Zn²⁺+4OH^－=ZnO₂^2－+2H₂O[或Zn²⁺+4OH^－= Zn(OH)₄^2－]。（2分）

（1）①酸度为196，即196g/L，其物质的量浓度为=2mol/L
②从图像可看出：当酸度>180、液固比>6/1时，铟的浸出率保持在一定的水平，上升不再明显
（2）①烟气的主要成分为SO₂，可净化、富集后制取硫酸
②根据化合升降守恒、电荷守恒及原子守恒，可配制此离子反应：2Fe²⁺ +H₂O₂ +2H⁺ = 2Fe³⁺ +2H₂O
③Cd²⁺离子与OH^—全部沉淀：Cd²⁺ + 2OH^－=Cd(OH)₂↓，而Zn²⁺可与OH^—生成沉淀后，沉淀溶于过量的碱液中：Zn^2＋＋2OH^－=Zn(OH)₂↓   Zn(OH)₂＋2OH^－=ZnO₂^2－＋2H₂O（或Zn²⁺+4OH^－=ZnO₂^2－+2H₂O、Zn²⁺+4OH^－= Zn(OH)₄^2－）