某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及少量Al2O3)和闪锌矿共同生产MnO2和Zn生产工艺如下:已知:①A是MnSO4.ZnSO4.Fe2(SO4)3.Al2(SO4)3的混合液．②IV中的电解反应式为:MnSO4+ZnSO4+2H2O═MnO2+Zn+2H2SO4(1)A中属于还原产物的是MnSO4MnSO4．(2)Ⅱ中加入MnCO3.Zn2(OH)2CO3的作用是增大溶� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2011?湖南模拟）某工厂用软锰矿（含MnO₂约70%及少量Al₂O₃）和闪锌矿（古ZnS约80%及少量FeS）共同生产MnO₂和Zn（干电池原料）生产工艺如下：
已知：①A是MnSO₄、ZnSO₄、Fe₂（SO₄）₃、Al₂（SO₄）₃的混合液．
②IV中的电解反应式为：MnSO₄+ZnSO₄+2H₂O═MnO₂+Zn+2H₂SO₄（1）A中属于还原产物的是

MnSO₄

．
（2）Ⅱ中加入MnCO₃、Zn₂（OH）₂CO₃的作用是

增大溶液的PH，使Fe³⁺和Al³⁺均生成沉淀

；
Ⅱ需要加热的原因是

促进Fe³⁺和Al³⁺的水解

；C的化学式是

H₂SO₄

．
（3）该生产中除得到MnO₂和Zn以外，还可得到的副产品是

Fe₂O₃、Al₂O₃、S、Na₂SO₄

．
（4）如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是

纯碱和硫酸

．
（5）从生产MnO₂和Zn的角度计算，软锰矿和闪锌矿的质量比大约是

1.03

．

分析：（1）在氧化还原反应中，化合价降低元素所在的产物是还原产物；
（2）根据框图：向MnSO₄、ZnSO₄、Fe₂（SO₄）₃、Al₂（SO₄）₃的混合液中加入MnCO₃、Zn₂（OH）₂CO₃后可以获得氧化铁和氧化铝；
（3）根据转化过程中发生的反应来确定得到的副产品；
（4）格局框图中要加入的物质可以确定工厂需要购买的化工原料；
（5）根据IV中的电解反应式为：MnSO₄+ZnSO₄+2H₂O═MnO₂+Zn+2H₂SO₄，可知MnO₂、Zn的物质的量之比为1：1来计算即可．

解答：解：（1）比较信息①，A与软锰矿中元素化合价的变化可知，锰元素化合价从+4价降低为+2价，所以A中还原产物为MnSO₄，故答案为：MnSO₄；
（2）根据框图：向MnSO₄、ZnSO₄、Fe₂（SO₄）₃、Al₂（SO₄）₃的混合液中加入MnCO₃、Zn₂（OH）₂CO₃后可以获得氧化铁和氧化铝，所以加入MnCO₃、Zn₂（OH）₂CO₃的作用就是调节pH，使Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全，在加热的环境下，金属阳离子的水解更彻底，更易形成沉淀而分离，根据IV中的电解反应式为：MnSO₄+ZnSO₄+2H₂O═MnO₂+Zn+2H₂SO₄，可知C为硫酸，
故答案为：增大溶液的PH，使Fe³⁺和Al³⁺均生成沉淀；促进Fe³⁺和Al³⁺的水解；H₂SO₄；
（3）该实验的目的就是制备二氧化锰与锌，因而就需要把氧化铝、铁元素、硫元素除去．根据流程图不难得出该生产中除得到MnO₂和Zn以外，还可得到的副产品有硫、氧化铁、氧化铝，故答案为：Fe₂O₃、Al₂O₃、S、Na₂SO₄；
（4）根据框图中转化消耗的反应物，如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是氢氧化钠和硫酸，故答案为：纯碱和硫酸；
（5）据反应MnSO₄+ZnSO₄+2H₂O═MnO₂+Zn+2H₂SO₄可知MnO₂、Zn的物质的量之比为1：1，故可设软锰矿、闪锌矿的质量分别为x、y，得

0.7x

：

0.8y

=1：1，故x：y=1.03，故答案为：1.03．

点评：本题是一道有关化工生产工艺的综合知识题目，考查角度广，难度大．

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B．③④⑥

C．③④⑤⑦

D．①②④⑥

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