闪锌矿(主要成分ZnS,含Cd、Fe、Cu等元素杂质)是冶炼锌单质的原料,有两种常见的冶炼方式:火法炼锌和湿法炼锌。两种方法均先将闪锌矿加热焙烧,得到以ZnO为主要成分的焙砂,再分别经过两条路线得到单质锌,同时得到副产品。

已知:
(I)相关金属单质的熔沸点
金属单质
| Zn
| Fe
| Cu
| Cd
|
熔点(K)
| 693
| 1812
| 1356
| 594
|
沸点(K)
| 1180
| 3023
| 2840
| 1040
|
(II)几种离子生成氢氧化物沉淀的pH
| 开始沉淀pH
| 完全沉淀 pH
|
Fe3+
| l.l
| 3.2
|
Zn2+
| 5.9
| 8.9
|
Cu2+
| 4.7
| 6.7
|
Cd2+
| 6.9
| 9.6
|
请回答下列问题:
(1)写出步骤①发生的主要反应的化学方程式___________________。
(2)步骤②若焦炭与ZnO(s)反应生成1mol CO时吸收akJ的热量,请写出该反应的热化学方程示________________。
(3)步骤④中操作I的分离方法为_______,得到副产品粗 镉需控制温度为_____左右。
(4)步骤⑦需调节溶液pH为_______,目的是__________。
(5)步骤⑨以Pt为阳极、Al为阴极进行电解的化学方程式为__________。
(6)分别取闪锌矿200kg,通过火法炼锌得到Zn的质量为65kg,通过湿法炼锌得到Zn的质量为78kg,闪锌矿中ZnS的质量分数约为________。