Question

2．某金屬冶煉廠的管道煙泥中含有某些單質(zhì)，其中Cu約占10.3%、Zn約占5.0%、S約占1.2%．現(xiàn)欲回收銅和鋅，并對(duì)硫進(jìn)行環(huán)保處理，主要步驟如圖所示：

已知：加熱的條件下，Zn、Cu都可以與氧氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氧化物；
ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
（1）步驟①產(chǎn)生的廢氣A中，一定含有的有害氣體是二氧化硫（SO₂）．
（2）步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
（3）下列說法正確的是ad．
a．②、③中的操作均包含過濾
b．溶液D和溶液F中ZnSO₄的質(zhì)量相等
c．溶液D中ZnSO₄的質(zhì)量大于CuSO₄的質(zhì)量
d．若步驟①中空氣不足量，不會(huì)導(dǎo)致鋅的回收率降低．

Answer 1

分析 （1）因?yàn)闊熌嘀泻�有硫的單質(zhì)，故加熱后會(huì)生成有毒氣體二氧化硫．
（2）通過生成物的分析可以看出甲是鋅反應(yīng)時(shí)會(huì)置換出銅，并消耗溶液中的剩余硫酸．
（3）a、過濾是把固體和液體分開的操作；b、溶液F中比溶液D中增多了ZnSO₄；c、Cu約占10.3%、Zn約占5.0%、溶液D中ZnSO₄的質(zhì)量不會(huì)大于CuSO₄的質(zhì)量；
d、空氣量不足不會(huì)影響鋅的回收，因?yàn)椴还茕\在第一步中是否被氧化，在第二步中都會(huì)完全轉(zhuǎn)化為硫酸鋅，不會(huì)影響鋅的回收．

解答 解：（1）煙泥中存在單質(zhì)硫，在空氣中加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，二氧化硫是常見的空氣污染物．
故答案為：二氧化硫（SO₂）；
（2）由于生成物是銅與硫酸鋅可知甲是鋅，過量的鋅除置換銅外還會(huì)消耗溶液中的剩余硫酸，所以會(huì)發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，即鋅與硫酸銅、鋅與硫酸．
故答案為：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
（3）a、過濾是把固體和液體分開的操作，故A對(duì)；
b、溶液F中比溶液D中增多了ZnSO₄，故B錯(cuò)；
c、Cu約占10.3%、Zn約占5.0%、溶液D中ZnSO₄的質(zhì)量不會(huì)大于CuSO₄的質(zhì)量，故C錯(cuò)；
d、空氣量不足不會(huì)影響鋅的回收，因?yàn)椴还茕\在第一步中是否被氧化，在第二步中都會(huì)完全轉(zhuǎn)化為硫酸鋅，不會(huì)影響鋅的回收，故D對(duì)．
故選ad．
故答案為：（1）二氧化硫（SO₂）；
（2）Zn+H₂SO₄ ZnSO₄+H₂↑；Zn+CuSO₄ ZnSO₄+Cu；
（3）ad．

點(diǎn)評(píng) 此題是對(duì)物質(zhì)分離與提純的知識(shí)的考查，解決的重點(diǎn)是對(duì)每一步具體的反應(yīng)做出詳細(xì)的分析與判斷，屬基礎(chǔ)性知識(shí)考查題．