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(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中的電解反應(yīng)式為MnSO₄+ZnSO₄+2H₂OMnO₂+ Zn+2H₂SO₄。

(1)A中屬于還原產(chǎn)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(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(jì)算，軟錳礦和閃鋅礦的質(zhì)量比大約是____________。

Answer 1

(1)MnSO₄  (2)增大溶液的pH，使Fe³⁺和Al³⁺生成沉淀  使形成膠體的氫氧化鋁和氫氧化鐵也生成沉淀  H₂SO₄  (3)Fe₂O₃、Al₂O₃、S  (4)純堿、H₂SO₄  (5)降溫結(jié)晶  (6)1.03(或1)

解析：本實(shí)驗(yàn)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。比較信息①A與軟錳礦中元素化合價(jià)的變化可知，A中還原產(chǎn)物為MnSO₄，MnCO₃、Zn₂(OH)₂CO₃的作用就是調(diào)節(jié)pH，使Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全。Ⅱ中加熱的目的是加速沉淀生成，防止膠體出現(xiàn)。由②可知C為硫酸。根據(jù)流程圖不難得出副產(chǎn)物有硫、氧化鐵、氧化鋁，需要加入碳酸鈉、硫酸。根據(jù)②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。