現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類;鸱掍\是將閃鋅礦(主要含ZnS)通過浮選、
焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅,再把氧化鋅和足量焦炭混合,在鼓風(fēng)爐中加熱至1373~1573K,使鋅蒸餾出來。主要反應(yīng)為:
焙燒爐中:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 ①
鼓風(fēng)爐中:2C+O2=2CO ②
ZnO (s)+CO (g) Zn (g)+CO2 (g) ③
假設(shè)鼓風(fēng)爐體積固定且密閉,隨反應(yīng)的進(jìn)行鼓風(fēng)爐內(nèi)不同時(shí)間氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(mol/L)如下表
反應(yīng)進(jìn)行時(shí)間/min | CO | Zn | CO2 |
0 | 0.11 | 0 | 0 |
2 | 0.1 | 0.01 | 0.01 |
30 | c1 | c2 | c2 |
35 | c1 | c2 | c2 |
(1) 若保持溫度不變,在鼓風(fēng)爐中增大CO的濃度,K值 (填“增大”、“減小”或“不變”);
(2) 已知:該溫度時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)K=1.0,則表中c1= (寫出計(jì)算過程)
(3) 假設(shè)通過改變反應(yīng)條件,若使焙燒爐中反應(yīng)①的ZnO幾乎完全被CO還原,焙燒爐和鼓風(fēng)爐消耗的O2的體積比不超過 。
(4) 若起始濃度不變,通過改變反應(yīng)條件,達(dá)平衡時(shí)鼓風(fēng)爐中反應(yīng)③CO的轉(zhuǎn)化率為80%,此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ,此時(shí)焙燒爐和鼓風(fēng)爐消耗的O2的體積比大于
(1) 不變(1分);(2) 0.01 mol/L (3) 3:1 (4) 0.352 ;12:5或2.4
(1)對(duì)于確定可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)而言,只受溫度的影響,故K不變。
(2) 由表中數(shù)據(jù)分析可知,反應(yīng)③進(jìn)行至30 min時(shí),反應(yīng)③達(dá)到平衡狀態(tài);故c1濃度為CO的平衡濃度。
設(shè):從起始到平衡CO的濃度變化為x mol·L -1
ZnO (s)+CO (g) Zn (g)+CO2 (g)
起始: 0.11 0 0
變化: x x x
平衡: (0.11-x) x x
則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)
即:x2+x-0.11=0
(x+1.1)·(x-0.1)=0 x=0.1 mol·L -1
所以c1=0.01 mol·L -1
(3) ZnO幾乎完全被CO還原的臨界,將③視作完全進(jìn)行的反應(yīng),②+③×2,得
鼓風(fēng)爐中: 2ZnO (s)+2C+O2=2 Zn (g)+CO2 (g)。
焙燒爐中: 2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2
故3:1是恰好被還原的理論值,超過則ZnS(ZnO )過量。
(4)解:設(shè):從起始到平衡CO的濃度變化為x mol·L -1
ZnO (s)+CO (g) Zn (g)+CO2 (g)
起始: 0.11 0 0
變化: 0.088 0.0888 0.088
平衡: 0.022 0.088 0.088
K=(0.088×0.088)/0.22 =0.352
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
反應(yīng)進(jìn)行時(shí)間/min | CO | Zn | CO2 |
0 | 0.11 | 0 | 0 |
2 | 0.1 | 0.01 | 0.01 |
30 | c1 | C2 | C2 |
35 | c1 | C2 | C2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來源:2011屆寧夏銀川一中高三上學(xué)期第五次月考(理綜)化學(xué)部分 題型:實(shí)驗(yàn)題
現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類,鎘是生產(chǎn)硫酸鋅的副產(chǎn)品,屬于高毒性金屬,試回答下列相關(guān)問題.
火法煉鋅是將閃鋅礦(主要含ZnS)通過浮選、焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅,再把氧化鋅和焦炭混合,在鼓風(fēng)爐中加熱至1373-1573K,使鋅蒸餾出來。主要反應(yīng)為:
從火法煉鋅蒸餾后的殘?jiān)泻喾N金屬單質(zhì)及In2O3,可用硫酸提取銦,某研究機(jī)構(gòu)對(duì)此研究數(shù)據(jù)如下。實(shí)驗(yàn)中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的質(zhì)量)與銦的浸出率如下圖1;硫酸溶液的體積與固體的體積比如圖2
圖1酸度對(duì)銦浸出率的影響 圖2液固比對(duì)銦浸出率的影響
①當(dāng)酸度為196時(shí),其物質(zhì)的量濃度為 。
②從節(jié)約原料和浸出率考慮,適宜的酸度和液固比分別為:_______、_______。
(2)濕法煉鋅的主要工藝流程為:
①從保護(hù)環(huán)境和充分利用原料角度,如何處理或利用煙氣 。
②除去酸浸出液中的鐵,可用H2O2氧化,再調(diào)節(jié)pH使之形成Fe(OH)3沉淀,寫出H2O2氧化Fe2+的離子方程式
③酸浸出液還含有Cd2+,為了防止鎘污染并回收鎘,根據(jù)它們性質(zhì)的差異,可用氫氧化鈉溶液分離,已知Zn(OH)2和氫氧化鋁一樣也具有兩性,試寫出分離的離子方程式____________________、_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源:江蘇省2010屆高三年級(jí)第一次模擬考試化學(xué)試題 題型:填空題
(8分)現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類,鎘是生產(chǎn)硫酸鋅的副產(chǎn)品,屬于高毒性金屬,試回答下列相關(guān)問題.
(1)火法煉鋅是將閃鋅礦(主要含ZnS)通過浮選、焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅,再把氧化鋅和焦炭混合,在鼓風(fēng)爐中加熱至1373-1573K,使鋅蒸餾出來。
主要反應(yīng)為:2ZnS +3O22ZnO+2SO2 ;鼓風(fēng)爐中:2C +O22CO
鼓風(fēng)爐中:ZnO+COZn + CO2
從火法煉鋅蒸餾后的殘?jiān)泻喾N金屬單質(zhì)及In2O3,可用硫酸提取銦,某研究機(jī)構(gòu)對(duì)些研究數(shù)據(jù)如下。實(shí)驗(yàn)中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的質(zhì)量)與銦的浸出率如下圖1;硫酸溶液的體積與固體的體積比如圖2。
①當(dāng)酸度為196時(shí),其物質(zhì)的量濃度為 ▲ 。
②從節(jié)約原料和浸出率考慮,適宜的酸度和液固比分別為: ▲ 、 ▲ 。
(2)濕法煉鋅的主要工藝流程為:
①硫酸浸取的主要反應(yīng)的離子方程式為: ▲ 。
②從保護(hù)環(huán)境和充分利用原料角度,如何處理或利用煙氣 ▲ 。
③除去酸浸出液中的鐵,可用H2O2氧化,再調(diào)節(jié)pH使之形成Fe(OH)3沉淀,寫出H2O2氧化Fe2+的離子方程式 ▲ 。
④酸浸出液還含有Cd2+,為了防止鎘污染并回收鎘,根據(jù)它們性質(zhì)的差異,可用氫氧化鈉溶液分離,已知Zn(OH)2和氫氧化鋁一樣也具有兩性,試寫出分離的離子方程式 ▲ 、 ▲ 。
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