Question

某工廠用軟錳礦（含MnO₂約70%及Al₂ O₃）和閃鋅礦（含ZnS約80%及FeS）共同生產MnO₂，和Zn（干電池原料）。流程如下：

已知：①A是MnSO₄、ZnSO₄、Fe₂(SO₄)₃，Al₂(SO₄)₃的混合液。
②IV中的電解反應式為MnSO₄+ZnSO₄+2H₂O    MnO₂+Zn +2H₂SO₄。
（1）A中屬于還原產物的是             。
（2）加入MnCO₃、Zn₂(OH)₂CO₃的作用是         ：C的化學式是           。
（3）該生產中除得到Na₂SO₄、S等副產品外，還可得到的副產品是            。
（4）副產品S可用于制硫酸，轉化過程是：S→SO₂→SO₃→H₂SO₄。寫出第二步轉化的化學方程式           。
（5）要從Na2SO4溶液中得到芒硝（ Na₂SO₄．10H₂O），需進行的操作有蒸發濃縮、          、
過濾、洗滌、干燥等。
（6）從生產MnO₂和Zn的角度計算，軟錳礦和閃鋅礦投料的質量比大約是          。

Answer 1

（1）MnSO₄
(2)增大溶液的p H,使Fe³⁺和Al³⁺生成沉淀  H₂SO₄
（3）Fe₂O₃、Al₂O₃
(4)   2SO₂+O₂2SO₃
(5) 冷卻結晶
（6）1：1(或1.03:1)

試題分析：比較信息1可知Mn化合價降低，屬于還原產物的為MnSO₄，由工藝流程分析加入MnCO₃、Zn₂(OH)₂CO₃的作用是增大溶液的p H,使Fe³⁺和Al³⁺生成沉淀；且C的化學式為H₂SO₄；不難得出得到的副產品還有Fe₂O₃、Al₂O₃；假設軟錳礦和閃鋅礦的質量分別為x 、y，根據②可知MnO₂和Zn的物質的量之比為1:1，則0.7x g/87g/mol:0.8y g/97g/mol=1:1,解得x/y=1.03:1.