Question

2．工業(yè)上用閃鋅礦（主要成分是ZnS、FeS）冶煉鋅，主要流程如下：

（1）焙燒爐中ZnS轉(zhuǎn)化為ZnO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2ZnS+3O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2ZnO+2SO₂．
（2）酸浸槽中，硫酸與鋅焙砂反應(yīng)得到用于電解的浸出液，反應(yīng)過程中需不斷攪拌，其目的是使硫酸與鋅焙砂充分反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率．酸浸渣的主要成分是鐵酸鋅（ZnFe₂O₄），其中鐵元素的化合價為+3．
（3）底吹爐中可以獲得鋅，發(fā)生的反應(yīng)主要有：
①3ZnFe₂O₄+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₃O₄+3ZnO+CO
②ZnFe₂O₄+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeO+ZnO+CO₂
 ③ZnO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn（蒸汽）+CO₂
經(jīng)分析，爐渣中除了Fe₃O₄、FeO等鐵的氧化物外，還含有鐵的單質(zhì)，理由是高溫條件下，一氧化碳能與鐵的氧化物反應(yīng)生成鐵單質(zhì)
（4）煙道氣中的二氧化硫用石灰石漿吸收以防止污染環(huán)境，并獲得生產(chǎn)石膏的原料硫酸鈣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaCO₃+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2CO₂．若1000kg廢氣中含有1.6kg二氧化硫，計算這些二氧化硫產(chǎn)生硫酸鈣的質(zhì)量．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 根據(jù)題干提供的信息進(jìn)行分析解答，根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)操作的目的進(jìn)行分析，在化合物中各元素正負(fù)化合價的代數(shù)和為零；根據(jù)化學(xué)方程式結(jié)合題干提供的數(shù)據(jù)計算即可．

解答 解：（1）焙燒爐中ZnS與氧氣高溫反應(yīng)轉(zhuǎn)化為ZnO和二氧化硫，故填：2ZnS+3O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2ZnO+2SO₂；
（2）硫酸與鋅焙砂反應(yīng)得到用于電解的浸出液，反應(yīng)過程中需不斷攪拌，是為了使硫酸與鋅焙砂充分反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率；設(shè)ZnFe₂O₄中鐵元素的化合價為x，則有（+2）+2x+（-2）×4=0，x=+3，故填：使硫酸與鋅焙砂充分反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率；+3；
（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)可以看出，一氧化碳能與鐵的氧化物高溫反應(yīng)生成鐵，故填：高溫條件下，一氧化碳能與鐵的氧化物反應(yīng)生成鐵單質(zhì)；
（4）解：設(shè)這些二氧化硫可以產(chǎn)生硫酸鈣質(zhì)量為x
2CaCO₃+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2CO₂
             128               272
              1.6kg             x
$\frac{128}{272}=\frac{1.6kg}{x}$
x=3.4kg
答：產(chǎn)生硫酸鈣的質(zhì)量為3.4kg．

點(diǎn)評 本題主要考查常見物質(zhì)的制備，側(cè)重于工業(yè)流程的分析與推理，答題時注意元素化合物知識的靈活運(yùn)用及實(shí)驗(yàn)基本操作的應(yīng)用，題目難度中等，綜合性較強(qiáng)．