Quặng sphalerite là một trong các quặng phổ biến nhất chứa kẽm (zinc). Quy trình sản xuất kẽm bằng phương pháp điện phân dung dịch gồm 3 giai đoạn chính:
• Giai đoạn 1: Nung quặng, chuyển hóa zinc sulfide (ZnS) có trong quặng thành zinc oxide (ZnO) và khí sulfur dioxide (SO2).
• Giai đoạn 2: Hòa tan ZnO bằng dung dịch sulfuric acid (H2SO4) để tạo thành ZnSO4.
• Giai đoạn 3: Điện phân dung dịch ZnSO4 bằng điện cực trơ để thu kim loại Zn tinh khiết.
a) Trong quá trình điện phân, pH của dung dịch tăng.
b) Từ 1 tấn quặng sphalerite chứa 53% kẽm, sản xuất được 450,5 kg kẽm với hiệu suất quá trình đạt 85%.
c) Kẽm cũng được sản xuất bằng cách dùng C khử ZnO ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, phương pháp này gây ô nhiễm không khí vì sinh ra nhiều khí CO.
d) Trong giai đoạn 3, điện cực anode xảy ra quá trình oxi hóa nước.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, trong quá trình điện phân pH của dung dịch giảm do nồng độ H+ tăng:
Anode: 2H2O —> O2 + 4H+ + 4e
(b) Đúng, mZn = 1000.53%.85% = 450,5 kg
(c) Đúng: ZnO + C —> Zn + CO, nếu xử lý không tốt, khí CO sẽ thoát ra và gây ô nhiễm không khí.
(d) Đúng, H2O bị oxi hóa tại anode tạo O2.