Question

【題目】【化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)】

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是的混合液。

②IV中的電解方程式為：

（l）A中屬于還原產(chǎn)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(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(gòu)買(mǎi)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(guò)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

【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(jìn)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(jié)晶．（2分） (6) 1.03（2分）

【解析】

試題分析：（1）在氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)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(jià)的變化可知，錳元素化合價(jià)從+4價(jià)降低為+2價(jià)，所以A中還原產(chǎn)物為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(yáng)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+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4，可知C為硫酸；

（3）該實(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．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；

（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(gòu)買(mǎi)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(jìn)行的操作有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等；

（6）據(jù)反應(yīng)MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+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，解得x：y=1.03。