【选修2化学与技术】(20分)
20-I(6分)下列有关叙述正确的是
A.碱性锌锰电池中,MnO2是催化剂
B.银锌纽扣电池工作时,Ag2O被还原为Ag
C.放电时,铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大
D.电镀时,待镀的金属制品表面发生还原反应20-Ⅱ(14分)锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为____。
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的_______操作.
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为________,其作用是__________________。
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是____。
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为____________________。
(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于 “升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为____。(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)
20-I BD 20-Ⅱ (1)ZnO (2)浸出 (3)锌粉 置换出Fe等 (4)O2
(5) 2ZnS+4H++ O2=2Zn2++2S↓+2H2O. (6) ZnCO3+2CZn+3CO↑
题目分析:20-I A.碱性锌锰电池中,MnO2是正极,错误。B,银锌纽扣电池工作时,Ag2O中的+1价的Ag得到电子被还原为单质Ag。Zn单质失去电子,被氧化,作负极。正确。C.放电时,铅酸蓄电池中硫酸由于不断被消耗,所以浓度不断减小,错误。D.电镀时,待镀的金属制品作阴极,在阴极上发生还原反应,所以表面有一层镀层金属附着在镀件表面。正确。20-Ⅱ (1) 由于硫化锌精矿的成分是ZnS,焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,发生反应:2ZnS+3O22ZnO+2SO2。因此所产生焙砂的主要成分是ZnO。(2)焙烧过程中产生的含尘烟气主要成分是SO2可净化制酸,该酸可用于后续的浸出操作。(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉,其作用是置换出Fe等;(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,由于电极是惰性电极,所以在阳极是溶液中的OH-放电,电极反应是:4OH--4e-=2H2O+ O2↑.所以阳极逸出的气体是氧气。(5)根据题意可得 “氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++ O2=2Zn2++2S↓+2H2O. (6) 用焦炭煅烧炉甘石的化学反应方程式为ZnCO3+2C
Zn+3CO↑。