人教微专题17 金属及其化合物制备流程（Zn）-备战2022年高考化学考点微专题（解析版）.doc

微专题17 金属及其化合物制备流程（Zn）
锌:素符号Zn，原子序数30，原子量65.38，外围电子排布3d10s2，位于第四周期ⅡB族。主要化合价+2。
一、物理性质：
银白略带蓝色有光泽金属，硬度2.5，有延展性，良好的传热、导电性，密度为7.14克/厘米3，熔点419.58℃，沸点907℃。
二、化学性质：
化学性质比较活泼。室温时在空气中较稳定。在潮湿空气中生成一层灰色碱式碳酸锌，可作保护膜。锌燃烧时有蓝绿色火焰。高温时跟水蒸汽反应放出氢气。加热时可跟卤素，硫等反应。易与酸反应，但高纯锌反应慢，若加入少量硫酸铜溶液，或跟铜、镍、铂等金属接触时，反应加快。溶于强碱溶液，生成锌酸盐，如：
Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑
溶于氨水和铵盐溶液中，如：
Zn+2NH4Cl=Zn(NH3)2Cl2+H2↑
三、用途：
主要用于制合金、金属表面镀锌，还用于制于电池、焰火、作催化剂和还原剂。我国明代以前已发现并使用锌。主要矿物有闪锌矿ZnS、菱锌矿ZnCO3等。先将矿石煅烧变成氧化锌，再用焦炭还原氧化锌制得。
*最后附有锌的化合物
四、工业制备：
锌的冶炼方法
锌的冶炼有两种工艺：火法冶炼和湿法冶炼。
密闭鼓风炉炼铅锌是世界上最主要的几乎是唯一的火法炼锌方法。
湿法炼锌是当今世界最主要的炼锌方法，其产量占世界总锌产量的85%以上。近期世界新建和扩建的生产能力均采用湿法炼锌工艺。
火法炼锌
在高温下，用碳作还原剂从氧化锌物料中还原提取金属锌的过程被称为火法炼锌。
密闭鼓风炉炼锌工艺流程图如下：
湿法炼锌
典型湿法炼锌工艺流程有：中性浸出、净化、电解等工序，中性浸出渣处理有回转窑烟化或高温高酸浸出除铁工艺。对湿法炼锌流程可总结归纳如下图所示。
【专题精练】
1．(2020届高考化学二轮复****大题精准训练)氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。用工业含锌废渣主要成分为ZnO，还含有铁、铝、铜的氧化物，、、等制取氧化锌的工艺流程如图所示：
已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
为调节溶液的pH，则试剂X为_________填化学式，
除杂时加入高锰酸钾的作用是_________，发生反应的离子方程式为___________。
“过滤”所得滤渣的主要成分是_________填化学式。
写出“碳化合成”的化学方程式：________；“碳化合成”过程需纯碱稍过量，请设计实验方案证明纯碱过量：_________。
【答案】或或 除去 、、
或 静置，取少许上层清液继续滴加纯碱溶液，若无沉淀产生，则证明纯碱过量或静置，取少许上层清液滴加溶液，若有白色沉淀产生，则证明纯碱过量
【详解】
加入试剂X的目的是调节溶液的pH，使、生成沉淀除去，为不引入新的杂质离子，可加入ZnO、、等；
加入高锰酸钾的作用是将转化为沉淀，除去，反应的离子方程式为；
由、知，“过滤”所得滤渣的主要成分是、、；
“碳化合成”时加入，产物为，反应的化学方程式为或过量时；若不足时，溶液中还有，继续滴加溶液有沉淀产生，或过量时，可检验溶液中的，具体方法为：静置，取少许上层清液继续滴加纯碱溶液，若无沉淀产生，则证明纯碱过量或静置，取少许上层清液滴加溶液，若有白色沉淀产生，则证明纯碱过量。
2．(2020届高三化学二轮选修大题必练)硫化锌是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取，其工艺流程如图所示。
为提高锌灰的浸取率，不宜采用的方法是______填序号。
研磨 多次浸取 升高温度 加压 搅拌
步骤Ⅱ中的作用是______，所得滤渣的主要成分是______写化学式。
步骤Ⅲ中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂X应为______。
步骤Ⅳ还可以回收来制取。
检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是______。
可由等物质的量的和在高温、催化剂条件下制取，化学反应方程式为______。
若步骤Ⅱ加入的为b mol，步骤Ⅲ所得Cd为d mol，最后得到V L，c 的溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为______。
【答案】 调节溶液的pH，使水解而除去 、 Zn 取最后的洗涤液少许于试管，滴加几滴溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净
【详解】
锌灰与硫酸反应得含有镉离子、锌离子、铁