Question

20．工業上用閃鋅礦（主要成分是ZnS、FeS）冶煉鋅，主要流程如下：

（1）焙燒爐中，ZnS轉化為ZnO．補全該反應的化學方程式．
2ZnS+3O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2ZnO+2SO₂
（2）酸浸槽中，硫酸與鋅焙砂反應得到用于電解的酸浸液，反應過程中國需不斷攪拌，其目的是硫酸與鋅焙砂充分接觸，提高反應轉化率．
（3）酸浸渣的主要成分是鐵酸鋅（ZnFe₂O₄，其中Fe為+3價），底吹爐中，主要發生如下反應：
①3ZnFe₂O₄+C$\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
反應①-③中，化合價發生改變的元素有C、Fe、Zn．
（4）最終可以獲得鋅的設備有電解槽、底吹爐．

Answer 1

分析 根據化學方程式的書寫、質量守恒定律以及促進反應的方法、化學反應中元素化合價的知識進行分析解答即可．

解答 解：（1）焙燒爐中，ZnS轉化為ZnO，則反應需要有氧氣參加，故該反應的化學方程式為：故填：O₂；2ZnS+3O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2ZnO+2SO₂．
（2）酸浸槽中，硫酸與鋅焙砂反應得到用于電解的酸浸液，反應過程中需不斷攪拌，可以使硫酸與鋅焙砂充分接觸，提高反應轉化率，故填：硫酸與鋅焙砂充分接觸，提高反應轉化率．
（3）酸浸渣的主要成分是鐵酸鋅（ZnFe₂O₄，其中Fe為+3價），底吹爐中，主要發生如下反應：
①3ZnFe₂O₄+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₃O₄+3ZnO+CO↑，該反應中，鐵元素和碳元素的化合價改變；
②ZnFe₂O₄+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeO+ZnO+CO₂，該反應中鐵元素和碳元素的化合價改變；
③ZnO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn（蒸汽）+CO₂，該反應中鋅元素和碳元素的化合價改變；
故反應①-③中，化合價發生改變的元素有C、Fe、Zn，故填：C、Fe、Zn．
（4）根據反應過程可以看出，最終可以獲得鋅的設備有電解槽、底吹爐，故填：電解槽、底吹爐．

點評 本題考查的是金屬冶煉的知識，完成此題，可以依據已有的金屬的性質結合題干提供的信息進行．