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(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)。

 

【答案】

(1)① 2ZnS+3O22ZnO+2SO2;2C+O22CO或ZnO+COZn+CO2或2ZnO+C2Zn+CO2

②用氨水吸收烟气中的SO2生成(NH42SO3或NH4HSO3,再让(NH42SO3或NH4HSO3与硫酸反应产生SO2,收集SO2用于生产硫酸。

(2)①石墨(或碳)②降低Al2O3熔化后温度,节约能量;③Al2O3熔化后能导电,AlCl3是共价化合物,熔化后不导电。

(3)NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;合成氨厂。

(4)22.4a

【解析】(1)①根据题意“将闪锌矿(主要成分是ZnS)通过浮选焙烧使它转化为氧化锌”反应的化学方程式为2ZnS+3O22ZnO+2SO2;根据题意“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”可能发生的反应就有:2C+O22CO或ZnO+COZn+CO2或2ZnO+C2Zn+CO2

②分析题意,必须“从保护环境和充分利用原料角度”,而且

 “如何处理和利用产生的烟气”,故用氨水吸收烟气中的SO2生成(NH42SO3或NH4HSO3,再让(NH42SO3或NH4HSO3与硫酸反应产生SO2,收集SO2用于生产硫酸。

 (2)①电极材料是石墨碳棒;②电解氧化铝用冰晶石作为助熔剂,其目的是降低Al2O3熔化后温度,节约能量。③从本质上来分析,Al2O3是离子化合物,熔融时发生电离,而AlCl3是共价化合物,熔化后不导电。

(3)NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;合成氨厂。

(4)CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2,据方程式可知CaCO3过量,应用SiO2计算生成CO2的量。

 

练习册系列答案
相关习题

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%
90.9%
;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
12.25
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:

(2009?宿迁二模)现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类.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,再把氧化锌和足量焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373~1573K,使锌蒸馏出来.主要反应为:
焙烧炉中:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 ①
鼓风炉中:2C+O2=2CO ②
ZnO(s)+CO(g)?Zn(g)+CO2(g)③
假设鼓风炉体积固定且密闭,随反应的进行鼓风炉内不同时间气态物质的物质的量浓度(mol/L)如下表
反应进行时间/min CO Zn CO2
0 0.11 0 0
2 0.1 0.01 0.01
30 c1 C2 C2
35 c1 C2 C2
(l)若保持温度不变,在鼓风炉中增大CO的浓度,K值
不变
不变
填“增大’、“减小”或“不变”);
(2)已知:该温度时,化学平衡常数K=1.0,则表中c1=
0.01mol/L
0.01mol/L
(写出计算过程) 
(3)通过改变反应条件,使焙烧炉中反应①的ZnO几乎完全被CO还原,焙烧炉和鼓风炉消耗的O2的体积比不超过
3:1
3:1

(4)若起始浓度不变,通过改变反应条件,达平衡时鼓风炉中反应③CO的转化率为80%,此时该反应的平衡常数K=
0.352
0.352
,此时焙烧炉和鼓风炉消耗的O2的体积比大于
12:5 或2.4
12:5 或2.4

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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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