（ 2018年高考全国II卷 ）

8. 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿(ZnS，含有SiO₂和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子[c0(Mⁿ⁺)=0.1 mol·L^-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：

(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。

(2)滤渣1的主要成分除SiO₂外还有___________;氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。

(3)溶液中的Cd²⁺可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。

(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________;沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。

【答案】 (1). ZnS+O₂ZnO+SO₂ (2). PbSO₄ (3). 调节溶液的pH (4). 无法除去杂质Fe²⁺ (5). Zn+Cd²⁺Zn²⁺+Cd (6). Zn²⁺+2e^-Zn (7). 溶浸

【解析】分析：焙烧时硫元素转化为SO2，然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉，二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣，由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子的pH较大，需要将其氧化为铁离子，通过控制pH得到氢氧化铁沉淀;滤液中加入锌粉置换出Cd，最后将滤液电解得到金属锌，据此将解答。

详解：(1)由于闪锌矿的主要成分是ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O22ZnO+2SO2。

(2)由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1的主要成分除SiO2外还有PbSO4;要测定铁离子，需要调节溶液的pH，又因为不能引入新杂质，所以需要利用氧化锌调节pH，即氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH。根据表中数据可知沉淀亚铁离子的pH较大，所以若不通入氧气，其后果是无法除去杂质Fe²⁺。

(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去，反应的离子方程式为Zn+Cd²⁺=Zn²⁺+Cd。

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(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放电，则阴极的电极反应式为Zn²⁺+2e^-=Zn;阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡，产生氢离子，所以电解后还有硫酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。

点睛：无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。解决本类题目的关键是分析流程中的每一步骤，可从以下几个方面了解流程：①反应物是什么;②发生了什么反应;③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。即抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。另外本题中呈现的内容展示了中华优秀科技成果对人类发展和社会进步的贡献，可以引导学生自觉传承我国科学文化，弘扬科学精神。