Question

某工廠用軟錳礦（含MnO₂約70% 及A1₂O₃）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(SO₄)₃、Al₂(SO₄)₃的混合液。

②IV中的電解方程式為

（1）A中屬于還原產(chǎn)物的是＿＿＿＿＿。

（2）加人MnCO₃、Zn₂（OH）₂CO₃的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；II需要加熱的原因是：＿＿＿＿＿＿  ；C的化學(xué)式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）該生產(chǎn)中除得到MnO₂和Zn以外，還可得到的副產(chǎn)品是＿＿＿＿＿。

（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＿＿＿＿＿＿＿。

（5）要從Na₂SO₄溶液中得到芒硝（Na₂SO₄·10H₂O），需進(jìn) 行的操作有蒸發(fā)濃縮、　　、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＿＿＿＿。

 

Answer 1

【答案】

（1） MnSO₄ （2分）

（2）增大溶液的pH，使Fe³⁺和 Al³⁺生成沉淀 （2分）

 （3） Fe₂O₃、Al₂O₃、S  （4） 純堿、硫酸   （5）降溫結(jié)晶 、1.03

【解析】

試題分析：

（1）在氧化還原反應(yīng)中，化合價降低元素所在的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物；比較信息①，A與軟錳礦中元素化合價的變化可知，錳元素化合價從+4價降低為+2價，所以A中還原產(chǎn)物為MnSO4，故答案為：MnSO4；

（2）根據(jù)框圖：向MnSO₄、ZnSO₄、Fe₂（SO₄）₃、Al₂（SO₄）₃的混合液中加入MnCO₃、Zn₂（OH）₂CO₃后可以獲得氧化鐵和氧化鋁，所以加入MnCO₃、Zn₂（OH）₂CO₃的作用就是調(diào)節(jié)pH，使Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全，在加熱的環(huán)境下，金屬陽離子的水解更徹底，更易形成沉淀而分離，根據(jù)IV中的電解反應(yīng)式為：MnSO₄+ZnSO₄+2H₂O═MnO₂+Zn+2H₂SO₄，可知C為硫酸，故答案為：增大溶液的PH，使Fe³⁺和Al³⁺均生成沉淀；促進(jìn)Fe³⁺和Al³⁺的水解；H₂SO₄；

（3）該實驗的目的就是制備二氧化錳與鋅，因而就需要把氧化鋁、鐵元素、硫元素除去．根據(jù)流程圖不難得出該生產(chǎn)中除得到MnO₂和Zn以外，還可得到的副產(chǎn)品有硫、氧化鐵、氧化鋁，故答案為：Fe₂O₃、Al₂O₃、S、Na₂SO₄；

（4）根據(jù)框圖中轉(zhuǎn)化消耗的反應(yīng)物，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氫氧化鈉和硫酸，故答案為：純堿和硫酸；

（5）據(jù)反應(yīng)MnSO₄+ZnSO₄+2H₂O═MnO₂+Zn+2H₂SO₄可知MnO₂、Zn的物質(zhì)的量之比為1：1，故可設(shè)軟錳礦、閃鋅礦的質(zhì)量分別為x、y，得0．7x ×87：0．8y×97＝1：1，故x：y=1．03，故答案為：1．03．

考點(diǎn)：本題考查的是化工流程問題。