Question

3．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：

（1）步驟①產(chǎn)生的廢氣A中，一定含有的有害氣體是SO₂．
（2）步驟②中含銅元素的物質(zhì)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，溶液D中一定含有的溶質(zhì)是ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄．
（3）步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
（4）有人認(rèn)為若步驟①中空氣不足量，會(huì)導(dǎo)致鋅的回收率降低，你認(rèn)為是否正確？不正確（填“正確”或“不正確”），理由是由于稀硫酸過(guò)量，Zn和ZnO都能轉(zhuǎn)化為ZnSO₄，不影響鋅的回收率．

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）由于固體B中含有氧化鋅與氧化銅，所以和硫酸反應(yīng)會(huì)生成硫酸銅及硫酸鋅兩種新的溶質(zhì)．
（3）通過(guò)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．
（4）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：SO₂；
（2）固體B中含有氧化鋅與氧化銅，兩者均能和硫酸反應(yīng)，生成硫酸銅及硫酸鋅兩種新的溶質(zhì)，由于反應(yīng)中硫酸過(guò)量所以溶液中還存在剩余的硫酸．
故答案為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄；
（3）由于生成物是銅與硫酸鋅可知甲是鋅，過(guò)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↑；
（4）有分離過(guò)程可以看出，不管鋅在第一步中是否被完全氧化，在第二步中都會(huì)完全轉(zhuǎn)化為硫酸鋅，也就是最終鋅完全轉(zhuǎn)化為硫酸鋅，因而不會(huì)影響鋅的回收．
故答案為：不正確；由于稀硫酸過(guò)量，Zn和ZnO都能轉(zhuǎn)化為ZnSO₄，不影響鋅的回收率．

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．