解题思路:(1)①焙烧中硫化锌与氧气在高温下反应生成氧化锌和二氧化硫;鼓风炉中碳与氧气在高温下反应生成一氧化碳、氧化锌在高温下被一氧化碳还原成金属锌,据此写出反应的化学方程式;
②闪锌矿主要含ZnS,在焙烧时生成二氧化硫气体,可用于生产硫酸;
(2)①冶炼铝的电解槽中的阴极和阳极材料均为惰性电极;
②氧化铝的熔点很高,在铝的冶炼中要加入冰晶石可以降低氧化铝的熔化温度;
③氯化铝为共价化合物,熔化后不导电,而氧化铝为离子化合物;
(3)根据工业上“联合制碱法”的原理写出反应的化学方程式;联合制碱法中CO2来源于合成氨工业的废气;
(4)碳酸钙在高温下能够发生反应:CaCO3
高温
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CaO+CO2↑,所以生成二氧化碳的物质的量就等于碳酸钙的物质的量,与反应中二氧化硅的物质的量无关,据此计算出生成标况下二氧化碳的体积.
(1)①由题中信息可知,闪锌矿(主要成分是ZnS)通过浮选焙烧使它转化为氧化锌,反应的化学方程式为:2ZnS+3O2
高温
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2ZnO+2SO2;
氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热到1100~1300℃,使锌蒸馏出来,反应的化学方程式为:2C+O2
高温
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2C0或ZnO+CO
高温
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Zn+CO2,
故答案为:2ZnS+3O2
高温
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2ZnO+2SO2;2C+O2
高温
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2C0或ZnO+CO
高温
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Zn+CO2;
②闪锌矿主要含ZnS,在焙烧时生成二氧化硫气体,如随意排放会污染环境,可用于生产硫酸,
故答案为:将烟道气净化,用于生产硫酸;
(2)①电解法冶炼金属铝需要使用惰性电极,石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以作为惰性电极电解冶炼铝,
故答案为:石墨(或碳);
②由于氧化铝熔点高,为了降低氧化铝熔化温度,节约能源,在铝的冶炼中要加入冰晶石(Na3AlF),
故答案为:降低氧化铝熔化温度,节约能源;
③由于氧化铝为离子化合物,熔化后能够导电,而氯化铝是共价化合物,熔化后不导电,无法电解氯化铝获得金属铝,
故答案为:氧化铝熔化后能够导电,氯化铝是共价化合物,熔化后不导电;
(3)联合制碱法是在氨的饱和NaCl溶液中二氧化碳气体,反应生成碳酸氢钠,解热碳酸氢钠即可制备碳酸钠,反应的有关方程式为,NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3
△
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Na2CO3+CO2↑+H2O;CO2是制碱工业的重要原料,联合制碱法中CO2来源于合成氨工业的废气,
故答案为:NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3
△
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Na2CO3+CO2↑+H2O;合成氨厂;
(4)1000ag CaCO3的物质的量为:[1000ag/100g/mol]=10mol,在高温下加热SiO2和CaCO3固体混合物发生反应为:CaCO3
高温
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CaO+CO2↑,CaO+SiO2
高温
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CaSiO3,反应生成二氧化碳的物质的量等于碳酸钙的物质的量,即10amol二氧化碳,标准状况下二氧化碳的体积为:22.4L/mol×10a=224a,
故答案为:224a.
点评:
本题考点: 金属冶炼的一般原理;电解原理.
考点点评: 本题考查了金属的冶炼原理、电解原理及其应用、联合制碱法原理,题目难度中等,试题涉及了锌、铝的冶炼方法、化学方程式的书写、化学计算等知识,其中(4)为易错点,注意碳酸钙在高温下能够分解生成二氧化碳,与二氧化硅的物质的量无关.