Question

【题目】【化学——选修2：化学与技术】

某工厂用软锰矿（含MnO2约70% 及A12O3）和闪锌矿（含ZnS约80％及FeS）共同生产MnO2和Zn（干电池原料）。

已知：①A是的混合液。

②IV中的电解方程式为：

（l）A中属于还原产物的是________________________。

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

II需要加热的原因是：____________________。C的化学式是 _______________。

（3）该生产中除得到MnO2和Zn以外，还可得到的副产品是_________________。

（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_____________。

（5）要从Na2SO4溶液中得到芒硝（Na2SO4·10H2O），需进行的操作有蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥等。

（6）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__________。

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）；促进Fe3+和Al3+的水解（2分）；H2SO4（1分）

（3）Fe2O3、Al2O3、S、Na2SO4（2分）

（4）纯碱和硫酸（2分）（5）冷却结晶．（2分） (6) 1.03（2分）

【解析】

试题分析：（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；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；

（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+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4，可知C为硫酸；

（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；

（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碳酸钠和硫酸；

（5）要从Na2SO4溶液中得到芒硝（Na2SO4·10H2O），需进行的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等；

（6）据反应MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+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 ×87：0．8y×97＝1：1，解得x：y=1.03。