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火法煉鋅是將閃鋅礦（主要含ZnS）焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅，再把氧化鋅和焦炭混合，在鼓風(fēng)爐中加熱至1100℃～1300℃，使鋅蒸餾出來(lái)（設(shè)空氣中N₂、O₂的體積分?jǐn)?shù)分別為0.8、0.20），主要反應(yīng)為：

     焙燒爐中：2ZnS(s) + 3O₂(g)→ 2ZnO(s) + 2SO₂(g)      ①

     鼓風(fēng)爐中：2C(s) + O₂(g)→2CO                    ②

     鼓風(fēng)爐中：ZnO(s) + CO(g) Zn(g)+CO₂(g)        ③

（1）已知閃鋅礦中含硫16％(其它雜質(zhì)不含硫)，則閃鋅礦中硫化鋅的含量為             。

（2）焙燒爐產(chǎn)生的爐氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)不超過(guò)            %（保留小數(shù)后一位數(shù)字）。

⑶鼓風(fēng)爐容積固定，爐內(nèi)部分氣態(tài)物質(zhì)其物質(zhì)的量濃度（mol/L）變化如下：

則鼓風(fēng)爐中CO總的轉(zhuǎn)化率為        ；若生產(chǎn)中CO總的利用率為95%，則每生產(chǎn)1molZn，至少需要補(bǔ)充焦炭       g。

⑷若ZnS全部轉(zhuǎn)化為Zn。焙燒爐出來(lái)的N₂、O₂、SO₂混合氣體中N₂占82.5%，鼓風(fēng)爐中CO的轉(zhuǎn)化率為62.5%，而O₂無(wú)剩余，則每生產(chǎn)1mol Zn，應(yīng)向焙燒爐和鼓風(fēng)爐中鼓入新鮮空氣共         L(S.T.P)。

火法煉鋅是將閃鋅礦（主要含ZnS）焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅，再把氧化鋅和焦炭混合，在鼓風(fēng)爐中加熱至1100℃～1300℃，使鋅蒸餾出來(lái)（設(shè)空氣中N₂、O₂的體積分?jǐn)?shù)分別為0.8、0.20），主要反應(yīng)為：

     焙燒爐中：2ZnS(s) + 3O₂(g) → 2ZnO(s) + 2SO₂(g)      ①

     鼓風(fēng)爐中：2C(s) + O₂(g) →2CO                     ②

     鼓風(fēng)爐中：ZnO(s) + CO(g) Zn(g)+CO₂(g)         ③

（1）已知閃鋅礦中含硫16％(其它雜質(zhì)不含硫)，則閃鋅礦中硫化鋅的含量為              。

（2）焙燒爐產(chǎn)生的爐氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)不超過(guò)             %（保留小數(shù)后一位數(shù)字）。

⑶鼓風(fēng)爐容積固定，爐內(nèi)部分氣態(tài)物質(zhì)其物質(zhì)的量濃度（mol/L）變化如下：

則鼓風(fēng)爐中CO總的轉(zhuǎn)化率為        ；若生產(chǎn)中CO總的利用率為95%，則每生產(chǎn)1molZn，至少需要補(bǔ)充焦炭        g。

⑷若ZnS全部轉(zhuǎn)化為Zn。焙燒爐出來(lái)的N₂、O₂、SO₂混合氣體中N₂占82.5%，鼓風(fēng)爐中CO的轉(zhuǎn)化率為62.5%，而O₂無(wú)剩余，則每生產(chǎn)1mol Zn，應(yīng)向焙燒爐和鼓風(fēng)爐中鼓入新鮮空氣共         L(S.T.P)。

（08上海12校第二次聯(lián)考）在化工生產(chǎn)中，硝酸的制備通常采用催化氧化法，原料主要是氨氣和氧氣。

問(wèn)題1：由于二氧化碳不能被水完全吸收，因此生成的氣體須經(jīng)過(guò)多次氧化、吸收的循環(huán)操作，使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸（如果不考慮生產(chǎn)過(guò)程中的其它損失）。

   （1）從理論上分析，要使氨氣完全轉(zhuǎn)化為硝酸，則原料氨氣和氧氣物質(zhì)的量的投料比至少為              。

   （2）如果按理論上的原料將原料放在一個(gè)具有反應(yīng)條件下的密閉容器中進(jìn)行，所有物質(zhì)不與外界交換，則最后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為              。

   （3）循環(huán)操作的次數(shù)與二氧化氮在生成硝酸的轉(zhuǎn)化率具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系。計(jì)算一定量的二氧化氮?dú)怏w大約要經(jīng)過(guò)              次循環(huán)操作，才能使二氧化氮的轉(zhuǎn)化率約為96%。

問(wèn)題2：將上述方法制得的硝酸，可以稀釋成濃縮得各種不同濃度的硝酸。大量實(shí)驗(yàn)證明，同一金屬與不同濃度的硝酸反應(yīng)可生成不同的還原產(chǎn)物。某研究小組實(shí)驗(yàn)研究了鎂與不同濃度硝酸反應(yīng)，測(cè)得氣體產(chǎn)物主要有H₂、N₂、NO、NO₂，溶液中的產(chǎn)物主要有Mg（NO₃）₂、NH₄NO₃、H₂O。

   （4）現(xiàn)有0.96Mg與足量濃度為4mol/l的HNO₃完全

反應(yīng)，收集到224ml（S.T.P）氣體，各氣體產(chǎn)物

成分和所有硝酸濃度曲線如右圖所示。通過(guò)計(jì)

算確定還原產(chǎn)物的組成及各成分的物質(zhì)的量之

比是多少？

(14分)HNO₃是極其重要的化工原料。工業(yè)上制備HNO₃采用NH₃催化氧化法，將中間產(chǎn)生的NO₂在密閉容器中多次循環(huán)用水吸收制備的。(1)工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產(chǎn)硝酸，生成的氣體經(jīng)過(guò)多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸(假定上述過(guò)程中無(wú)其它損失)。

① 試寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。                                     

② 設(shè)循環(huán)操作的次數(shù)為n，試寫(xiě)出NO₂→HNO₃轉(zhuǎn)化率與循環(huán)操作的次數(shù)n之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

③ 計(jì)算一定量的二氧化氮?dú)怏w要經(jīng)過(guò)多少次循環(huán)操作，才能使95％的二氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛幔?

(2) 上述方法制備的HNO₃為稀硝酸，將它用水稀釋或蒸餾、濃縮可制得不同濃度的HNO₃。實(shí)驗(yàn)證明：不同濃度的HNO₃與同一金屬反應(yīng)可生成不同的還原產(chǎn)物。例如，鎂與硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得其氣相產(chǎn)物有H₂、N₂、NO、NO₂，液相產(chǎn)物有Mg(NO₃)₂，NH₄NO₃和H₂O。生成這些產(chǎn)物的HNO₃濃度范圍為：H₂：c<6.6 mol/L；N₂和NH₄⁺：c<10 mol/L；NO：0.1 mol/L<c<10 mol/L；NO₂：c>0.1 mol/L。各氣相產(chǎn)物成分及含量隨HNO₃濃度變化曲線如下圖所示。

④ 寫(xiě)出Mg與11 mol/L的HNO₃反應(yīng)的方程式；

⑤ 960 mg Mg與一定體積4 mol/L的HNO₃恰好完全反應(yīng)，收集到224 mL氣體(S.T.P)氣體，試通過(guò)計(jì)算寫(xiě)出反應(yīng)方程式。