8.
锌是一种过渡金属,外观呈现银白色,在现代工业中对于电池制造上有不可磨灭的地位.现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类.硫酸铅是生产锌的副产品.
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1473-1573K,使锌蒸馏出来.将闪锌矿焙烧使它转化为氧化锌的主要化学反应方程式为
.
(2)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.
②浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉,其作用是
.
③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
.
(3)工业冶炼锌的过程中,会产生铅浮渣(主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质),某科研小组研究利用铅浮渣生产硫酸铅的流程如下:
已知:25℃时,K
sp(CaSO
4)=4.9×10
-5,K
sp(PbSO
4)=1.6×10
-8.
①已知步骤Ⅰ有NO气体产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb
2+.写出Pb参加反应的化学方程式
.
②步骤Ⅰ需控制Pb的用量并使Pb稍有剩余,目的是
,产品PbSO
4还需用Pb(NO
3)
2溶液多次洗涤,目的是
.
③母液中可循环利用的溶质的化学式是
(填一种物质);母液经过处理可得电镀Zn时电解质溶液,在铁棒上镀锌时,阳极材料为
.
(4)银锌电池是一种常见电池,电池的总反应式为:Ag
2O+Zn+H
2O=2Ag+Zn(OH)
2,电解质溶液为KOH溶液,电池工作时正极的电极式为
.