问题 问答题

某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及Al2O3)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MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43的混合液.②IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O

电解
MnO2+Zn+2H2SO4

(1)A中属于还原产物的是______.

(2)MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是______;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______.

答案

(1)比较信息①A与软锰矿中元素化合价的变化可知,Mn元素化合价由+4价降低为+2价,所以A中还原产物为MnSO4

故答案为:MnSO4

(2)由工艺流程可知,MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用就是调节pH,使Fe3+、Al3+沉淀完全.

Fe3+、Al3+沉淀容易形成胶体,不利于氢氧化铁、氢氧化铝沉降,Ⅱ中加热的目的是加速沉淀生成,防止胶体出现,并使形成胶体的氢氧化铝和氢氧化铁也生成沉淀.

操作Ⅰ加热、浸取需要硫酸,由②可知C为硫酸,循环利用.

故答案为:调节溶液的pH,使Fe3+和 Al3+生成沉淀;加速沉淀生成,防止胶体出现,并使形成胶体的氢氧化铝和氢氧化铁也生成沉淀;H2SO4

(3)根据流程图可知,副产物有硫、氧化铁、氧化铝.

故答案为:硫、氧化铁、氧化铝.

(4)根据流程图可知,需要加入碳酸钠、硫酸,所以除矿石外,需购买的化工原料是碳酸钠、硫酸.

故答案为:碳酸钠、硫酸.

(5)从溶液中获得固体物质,需蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.

故答案为:冷却结晶.

(6)设软锰矿、闪锌矿的质量分别为xg、yg,根据②可知MnO2、Zn的物质的量之比为1:1,则:

0.7xg
87g/mol
0.8yg
97g/mol
=1:1,解得x:y=1.03.

故答案为:1.03.

单项选择题
填空题