Question

【選修2化學與技術】（20分）
20-I（6分）下列有關敘述正確的是

A．堿性鋅錳電池中，MnO2是催化劑	B．銀鋅紐扣電池工作時，Ag2O被還原為Ag
C．放電時，鉛酸蓄電池中硫酸濃度不斷增大	D．電鍍時，待鍍的金屬制品表面發生還原反應

20-Ⅱ（14分）鋅是一種應用廣泛的金屬，目前工業上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅。某含鋅礦的主要成分為ZnS（還含少量FeS等其他成分），以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示：

回答下列問題：
（1）硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進行，所產生焙砂的主要成分的化學式為____。
（2）焙燒過程中產生的含塵煙氣可凈化制酸，該酸可用于后續的_______操作.
（3）浸出液“凈化”過程中加入的主要物質為________，其作用是__________________。
（4）電解沉積過程中的陰極采用鋁板，陽極采用Pb-Ag合金惰性電極，陽極逸出的氣體是____。
（5）改進的鋅冶煉工藝，采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程，既省略了易導致空氣污染的焙燒過程，又可獲得一種有工業價值的非金屬單質。“氧壓酸浸”中發生的主要反應的離子方程式為____________________。
（6）我國古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅。明代宋應星著的《天工開物》中有關于 “升煉倭鉛”的記載：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內，……，然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發火煅紅，……，冷淀，毀罐取出，……，即倭鉛也。”該煉鋅工藝過程主要反應的化學方程式為____。（注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，倭鉛是指金屬鋅）

Answer 1

20-I BD  20-Ⅱ  (1)ZnO  (2)浸出  （3）鋅粉  置換出Fe等 （4）O₂
(5) 2ZnS+4H⁺+ O₂=2Zn²⁺+2S↓+2H₂O.   (6)  ZnCO₃+2CZn+3CO↑

試題分析：20-I A.堿性鋅錳電池中，MnO₂是正極，錯誤。B，銀鋅紐扣電池工作時，Ag₂O中的+1價的Ag得到電子被還原為單質Ag。Zn單質失去電子，被氧化，作負極。正確。C.放電時，鉛酸蓄電池中硫酸由于不斷被消耗，所以濃度不斷減小，錯誤。D.電鍍時，待鍍的金屬制品作陰極，在陰極上發生還原反應，所以表面有一層鍍層金屬附著在鍍件表面。正確。20-Ⅱ (1) 由于硫化鋅精礦的成分是ZnS，焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進行，發生反應：2ZnS+3O₂2ZnO+2SO₂。因此所產生焙砂的主要成分是ZnO。(2)焙燒過程中產生的含塵煙氣主要成分是SO₂可凈化制酸，該酸可用于后續的浸出操作。(3)浸出液“凈化”過程中加入的主要物質為鋅粉，其作用是置換出Fe等；(4)電解沉積過程中的陰極采用鋁板，陽極采用Pb-Ag合金惰性電極，由于電極是惰性電極，所以在陽極是溶液中的OH^-放電，電極反應是：4OH^--4e-=2H₂O+ O₂↑.所以陽極逸出的氣體是氧氣。(5)根據題意可得 “氧壓酸浸”中發生的主要反應的離子方程式為2ZnS+4H⁺+ O₂=2Zn²⁺+2S↓+2H₂O. (6) 用焦炭煅燒爐甘石的化學反應方程式為ZnCO₃+2CZn+3CO↑。