(2008?佛山一模)某工廠用軟錳礦(含MnO2約70%及Al2O3)和閃鋅礦(含ZnS約80%及FeS)共同生產(chǎn)MnO2和Zn(干電池原料):
已知①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43的混合液.②IV中的電解反應(yīng)式為MnSO4+ZnSO4+2H2O
電解
MnO2+Zn+2H2SO4
(1)A中屬于還原產(chǎn)物的是
MnSO4
MnSO4

(2)MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是
調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和Al3+生成沉淀
調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和Al3+生成沉淀
;II需要加熱的原因是
加速沉淀生成,防止膠體出現(xiàn),并使形成膠體的氫氧化鋁和氫氧化鐵也生成沉淀
加速沉淀生成,防止膠體出現(xiàn),并使形成膠體的氫氧化鋁和氫氧化鐵也生成沉淀
;C的化學(xué)式是
H2SO4
H2SO4

(3)該生產(chǎn)中除得到MnO2和Zn以外,還可得到的副產(chǎn)品是
硫、氧化鐵、氧化鋁
硫、氧化鐵、氧化鋁

(4)如果不考慮生產(chǎn)中的損耗,除礦石外,需購買的化工原料是
碳酸鈉、硫酸
碳酸鈉、硫酸

(5)要從Na2SO4溶液中得到芒硝(Na2SO4?10H2O),需進行的操作有蒸發(fā)濃縮、
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾、洗滌、干燥等.
(6)從生產(chǎn)MnO2和Zn的角度計算,軟錳礦和閃鋅礦的質(zhì)量比大約是
1.03
1.03
分析:(1)比較信息①A與軟錳礦中元素化合價的變化可知,A中還原產(chǎn)物為MnSO4
(2)由工藝流程可知,A中加入MnCO3、Zn2(OH)2CO3,A中的Fe3+、Al3+,經(jīng)過一系列操作轉(zhuǎn)化為氧化鐵、氧化鋁.
Fe3+、Al3+沉淀時容易形成膠體,不利于氫氧化鐵、氫氧化鋁沉降.
操作Ⅰ加熱、浸取需要硫酸,由②可知C為硫酸,循環(huán)利用.
(3)根據(jù)流程圖不難得出副產(chǎn)物有硫、氧化鐵、氧化鋁,
(4)除礦石外,需加入的物質(zhì),就是要購買的化工原料.
(5)從溶液中獲得固體物質(zhì),需蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥.
(6)設(shè)軟錳礦、閃鋅礦的質(zhì)量分別為x、y,根據(jù)②可知MnO2、Zn的物質(zhì)的量之比為1:1,據(jù)此列放出計算x:y的值.
解答:解:(1)比較信息①A與軟錳礦中元素化合價的變化可知,Mn元素化合價由+4價降低為+2價,所以A中還原產(chǎn)物為MnSO4
故答案為:MnSO4
(2)由工藝流程可知,MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用就是調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+沉淀完全.
Fe3+、Al3+沉淀容易形成膠體,不利于氫氧化鐵、氫氧化鋁沉降,Ⅱ中加熱的目的是加速沉淀生成,防止膠體出現(xiàn),并使形成膠體的氫氧化鋁和氫氧化鐵也生成沉淀.
操作Ⅰ加熱、浸取需要硫酸,由②可知C為硫酸,循環(huán)利用.
故答案為:調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和 Al3+生成沉淀;加速沉淀生成,防止膠體出現(xiàn),并使形成膠體的氫氧化鋁和氫氧化鐵也生成沉淀;H2SO4
(3)根據(jù)流程圖可知,副產(chǎn)物有硫、氧化鐵、氧化鋁.
故答案為:硫、氧化鐵、氧化鋁.
(4)根據(jù)流程圖可知,需要加入碳酸鈉、硫酸,所以除礦石外,需購買的化工原料是碳酸鈉、硫酸.
故答案為:碳酸鈉、硫酸.
(5)從溶液中獲得固體物質(zhì),需蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥.
故答案為:冷卻結(jié)晶.
(6)設(shè)軟錳礦、閃鋅礦的質(zhì)量分別為xg、yg,根據(jù)②可知MnO2、Zn的物質(zhì)的量之比為1:1,則:
0.7xg
87g/mol
0.8yg
97g/mol
=1:1,解得x:y=1.03.
故答案為:1.03.
點評:本實驗的目的是制備二氧化錳與鋅,因而需要把氧化鋁、鐵元素、硫元素除去.據(jù)此考查學(xué)生對工藝流程的理解、物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、分離提純基本操作、化學(xué)計算等,難度中等,關(guān)鍵是掌握整個制備流程原理,要求學(xué)生要有扎實的基礎(chǔ)知識和靈活應(yīng)用知識解決問題的能力.
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方案Ⅰ:銅鋁混合物
足量溶液A
充分反應(yīng)
測定生成氣體的體積
方案Ⅱ:銅鋁混合物
足量溶液B
充分反應(yīng)
測定剩余固體的質(zhì)量
下列有關(guān)判斷中不正確的是( 。

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(1)請寫出圖中d單質(zhì)對應(yīng)元素原子的電子排布式
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s1

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3
3
個δ鍵和
2
2
個π鍵.
(3)a與b的元素形成的10電子中性分子X的空間構(gòu)型為
三角錐形
三角錐形
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[Ag(NH32]+
[Ag(NH32]+
,其中X與Ag+之間以
配位
配位
鍵結(jié)合.
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