Question

現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法（蒸餾法）和濕法（電解法）兩大類．
Ⅰ．火法煉鋅工藝如下：

焙燒和蒸餾過程中發(fā)生的主要反應(yīng)有：
2ZnS（s）+3O₂（g）═2ZnO（s）+2SO₂（g）△H₁=a kJ?mol^-1　　�、�
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=b kJ?mol^-1  ②
ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO₂（g）△H₃=c kJ?mol^-1  ③
（1）以上三個(gè)反應(yīng)中，一定是放熱反應(yīng)的是

 

（填序號(hào)）．
（2）反應(yīng)：ZnS（s）+C（s）+2O₂（g）═Zn（g）+SO₂（g）+CO₂（g）△H=

 

kJ?mol^-1．
Ⅱ．濕法煉鋅工藝如下：

（3）寫出“浸出”主要反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（4）“電解”獲得鋅的電極反應(yīng)為

 

．
（5）該工藝中可循環(huán)利用的物質(zhì)是

 

（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析：（1）常見的放熱反應(yīng)有：①活潑金屬置換水或酸中氫的反應(yīng)；②酸堿中和反應(yīng)；③含碳燃料燃燒的反應(yīng)；④易爆物質(zhì)的爆炸反應(yīng)；⑤多數(shù)的化合反應(yīng)；⑥一些物質(zhì)的溶解，如濃硫酸的稀釋、氫氧化鈉的溶解、氧化鈣的溶解等，據(jù)此判斷是否是放熱反應(yīng)；
（2）通過已知方程式的加減獲得所需方程式，焓變相應(yīng)的加減；
（3）根據(jù)濕法煉鋅工藝流程圖推斷反應(yīng)物、生成物，從而寫出相應(yīng)的離子方程式，可類比氧化鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)；
（4）根據(jù)電解原理分析，電解時(shí)，陽離子的陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)而析出；
（5）某些反應(yīng)中氫氧化鈉是生成物，某些反應(yīng)中氫氧化鈉是反應(yīng)物，據(jù)此分析是否能循環(huán)利用．

解答：解：（1）2ZnS（s）+3O₂（g）═2ZnO（s）+2SO₂（g）△H₁=a kJ?mol^-1　　�、�
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=b kJ?mol^-1  ②
ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO₂（g）△H₃=c kJ?mol^-1  ③
①屬于金屬化合物的燃燒反應(yīng)，所以是放熱反應(yīng)；②是非金屬碳的燃燒反應(yīng)，所以是放熱反應(yīng)；③是金屬和一氧化碳的氧化還原反應(yīng)，是吸熱反應(yīng)．
故答案為：①②；
（2）2ZnS（s）+3O₂（g）═2ZnO（s）+2SO₂（g）△H₁=a kJ?mol^-1　　�、�
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=b kJ?mol^-1  ②
ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO₂（g）△H₃=c kJ?mol^-1  ③
方程式

①+②

2

+③得方程式ZnS（s）+C（s）+2O₂（g）═Zn（g）+SO₂（g）+CO₂（g），
所以△H=

(a+b)

2

+c kJ?mol^-1
故答案為：

(a+b)

2

+c；
（3）氧化鋅與氧化鋁相似，是兩性氧化物，既能與酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)，氧化鋅和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋅酸鹽和水離子方程式為ZnO+2OH^-═ZnO₂^2-+H₂O，
故答案為：ZnO+2OH^-═ZnO₂^2-+H₂O；
（4）電解偏鋅酸鈉溶液時(shí)，偏鋅酸根離子失電子和水反應(yīng)生成鋅和氫氧根離子，即ZnO₂^2-+2H₂O+2e^-═Zn+4OH^-，
故答案為：ZnO₂^2-+2H₂O+2e^-═Zn+4OH^-；
（5）電解偏鋅酸鈉溶液時(shí)，生成氫氧化鈉，由氧化鋅制取偏鋅酸鈉溶液需要?dú)溲趸�鈉溶液，所以氫氧化鈉能循環(huán)利用，
故答案為：NaOH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算、電解反應(yīng)式的書寫等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，易錯(cuò)題是（5），解答此題時(shí)根據(jù)循環(huán)利用的內(nèi)涵分析．