Question

【題目】【化學——選修2：化學與技術】

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MnO2和Zn（干電池原料）。

已知：①A是的混合液。

②IV中的電解方程式為：

（l）A中屬于還原產物的是________________________。

（2）加人MnCO3、Zn2（OH）2CO3的作用 ________________________。

II需要加熱的原因是：____________________。C的化學式是 _______________。

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

（4）如果不考慮生產中的損耗，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，軟錳礦和閃鋅礦的質量比大約是__________。

Answer 1

【答案】（1）MnSO4 （2分）

（2）增大溶液的PH，使Fe3+和Al3+均生成沉淀（2分）；促進Fe3+和Al3+的水解（2分）；H2SO4（1分）

（3）Fe2O3、Al2O3、S、Na2SO4（2分）

（4）純堿和硫酸（2分）（5）冷卻結晶．（2分） (6) 1.03（2分）

【解析】

試題分析：（1）在氧化還原反應中，化合價降低元素所在的產物是還原產物；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中還原產物為MnSO4；

（2）根據框圖：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的作用就是調節pH，使Fe3+、Al3+沉淀完全，在加熱的環境下，金屬陽離子的水解更徹底，更易形成沉淀而分離，根據IV中的電解反應式為：MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4，可知C為硫酸；

（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．根據流程圖不難得出該生產中除得到MnO2和Zn以外，還可得到的副產品有硫、氧化鐵、氧化鋁；

（4）根據框圖中轉化消耗的反應物，如果不考慮生產中的損耗，除礦石外，需購買的化工原料是碳酸鈉和硫酸；

（5）要從Na2SO4溶液中得到芒硝（Na2SO4·10H2O），需進行的操作有蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等；

（6）據反應MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4可知MnO2、Zn的物質的量之比為1：1，故可設軟錳礦、閃鋅礦的質量分別為x、y，得0．7x ×87：0．8y×97＝1：1，解得x：y=1.03。