Question

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中的電解反應式為MnSO₄+ZnSO₄+2H₂OMnO₂+Zn+2H₂SO₄。

（1）A中屬于還原產物的是         。
（2）MnCO₃、Zn₂(OH)₂CO₃的作用是     ；Ⅱ需要加熱的原因是     ；C的化學式是     。
（3）Ⅲ中發生的離子方程式為        ，         ；
（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       。

Answer 1

（1）MnSO₄
（2）增大溶液的pH，使Fe³⁺和Al³⁺均生成沉淀；促進Fe³⁺、Al³⁺的水解；H₂SO₄
（3）Mn²⁺+CO₃^2-=MnCO₃     2Zn²⁺+2CO₃^2-+H₂O=Zn₂(OH)₂CO₃↓+CO₂↑
（4）純堿和硫酸

（1）由已知信息條件知，Mn元素化合價由+4價降低為+2價，民以A中還原產物為MnSO₄；
（2）由工藝流程圖知，MnCO₃、Zn（OH）2CO3的作用就是調節pH，使Fe³⁺和Al³⁺均生成沉淀。Fe³⁺、Al³⁺沉淀容易形成膠體，不利于氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀，所以Ⅱ加熱的目的是加速沉淀生成，防止膠體出現，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，循環利用。
（4）溶液B中含有Mn²⁺、Zn²⁺，根據流程圖，加入Na₂CO₃后，生成MnCO₃和Zn₂(OH)₂CO₃，離子方程式是，Mn²⁺+CO₃^2-=MnCO₃，2Zn²⁺+2CO₃^2-+H₂O=Zn₂(OH)₂CO₃↓+CO₂↑。