Question

【題目】某工廠用軟錳礦主要為，含雜質(zhì)和閃鋅礦主要為ZnS，含雜質(zhì)共同生產(chǎn)干電池的原料Zn和，同時獲得一些副產(chǎn)品，工藝流程如下：

已知：硫酸浸取液的主要成分為、、、

“浸取“時發(fā)生的反應(yīng)中，還原產(chǎn)物為______填化學(xué)式

“凈化除雜”時，加入的物質(zhì)X可能為______填選項(xiàng)字母

A.B.

“電解”時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______

從，溶液中得到芒硝晶體，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有______、______過濾、洗滌、干燥等

和的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷礦石焙燒、硫酸浸出、電解等過程，與傳統(tǒng)工藝相比，該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)為______

已知：的電離常數(shù)，，的pH______填“或“”在廢水處理領(lǐng)域中常用將轉(zhuǎn)化為MnS除去，向含有廢水中通人一定量的氣體，調(diào)節(jié)溶液的，當(dāng)濃度為時，開始沉淀，則______。已知：

Answer 1

【答案】 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 無二氧化硫污染性氣體生成，廢液可以循環(huán)利用，原料利用率高等 5

【解析】

軟錳礦(主要為MnO2，含雜質(zhì)Al2O3)和閃鋅礦(主要為ZnS，含雜質(zhì)FcS)共同生產(chǎn)干電池的原料Zn和MnO2，閃鋅礦和軟錳礦加入硫酸浸取，浸取液的主要成分為ZnSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，過濾得到硫單質(zhì)，濾液加入物質(zhì)X是調(diào)節(jié)溶液pH沉淀鐵離子和鋁離子，但不能引入雜質(zhì)離子，過濾得到濾渣氫氧化鐵和氫氧化鋁，灼燒得到氧化鐵和氧化鋁，濾液電解得到鋅和二氧化錳，加入碳酸鈉處理時剩余廢液，生成的碳酸錳和碳酸鋅循環(huán)使用，同時得到硫酸鈉溶液濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥得到硫酸鈉晶體；

(1)“浸取“時發(fā)生的反應(yīng)中，生成ZnSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，錳元素化合價+4價變化為+2價被還原得到還原產(chǎn)物；

(2)“凈化除雜”時，加入的物質(zhì)X是調(diào)節(jié)溶液pH沉淀鐵離子和鋁離子，但不能引入新的雜質(zhì)；

(3)“電解”時，生成鋅和二氧化錳，說明是電解的硫酸錳和硫酸鋅溶液；

(4)溶液中得到溶質(zhì)固體濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥得到；

(5)反應(yīng)都需要在高溫下進(jìn)行，因此都需要消耗大量的能量；同時有SO2生成會污染環(huán)境；而現(xiàn)在新工藝過程中，消耗的能量較小，而且不產(chǎn)生有毒的二氧化硫氣體，有利于環(huán)保，廢液循環(huán)利用原理利用率高等；

(6)已知：H2S 的電離常數(shù) K1=1.0×10-7，K2=7.0×l0-15，0.1 mol/L NaHS 的pH比較HS-離子水解常數(shù)和電離平衡常數(shù)大小判斷，當(dāng)Qc=Ksp(MnS)時開始沉淀，由此求出硫離子的濃度，結(jié)合此時的pH，以及Ksp=c(Mn2+)c(S2-)進(jìn)行計(jì)算。

軟錳礦主要為，含雜質(zhì)和閃鋅礦主要為ZnS，含雜質(zhì)共同生產(chǎn)干電池的原料Zn和，閃鋅礦和軟錳礦加入硫酸浸取，浸取液的主要成分為、、、，過濾得到硫單質(zhì)，濾液加入物質(zhì)X是調(diào)節(jié)溶液pH沉淀鐵離子和鋁離子，但不能引入雜質(zhì)離子，過濾得到濾渣氫氧化鐵和氫氧化鋁，灼燒得到氧化鐵和氧化鋁，濾液電解得到鋅和二氧化錳，加入碳酸鈉處理剩余廢液，生成的碳酸錳和碳酸鋅循環(huán)使用，同時得到硫酸鈉溶液濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥得到硫酸鈉晶體；

“浸取“時發(fā)生的反應(yīng)中，生成、、、，錳元素化合價價變化為價被還原得到還原產(chǎn)物為；

“凈化除雜”時，加入的物質(zhì)X是調(diào)節(jié)溶液pH沉淀鐵離子和鋁離子，但不能引入新的雜質(zhì)；

A．，可以調(diào)節(jié)溶液pH且不引入新的雜質(zhì)，故A符合；

B．可以調(diào)節(jié)溶液pH且不引入新的雜質(zhì)，故B符合；

C．NaOH可以調(diào)節(jié)溶液pH但引入鈉離子，故C不符合；

D．KOH可以調(diào)節(jié)溶液pH但引入鉀離子，故C不符合；

故答案為：AB；

“電解”時，生成鋅和二氧化錳，說明是電解的硫酸錳和硫酸鋅溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

溶液中得到溶質(zhì)固體蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥得到；

反應(yīng)都需要在高溫下進(jìn)行，因此都需要消耗大量的能量；同時有生成會污染環(huán)境；而現(xiàn)在新工藝過程中，消耗的能量較小，而且不產(chǎn)生有毒的二氧化硫氣體，有利于環(huán)保，廢液循環(huán)利用，原料利用率高等，Zn和的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷礦石焙燒、硫酸浸出、電解等過程，與傳統(tǒng)工藝相比，該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)為：無二氧化硫污染性氣體生成，廢液可以循環(huán)利用，原料利用率高等；

，，水解程度大,溶液顯堿性，，當(dāng)時開始沉淀，調(diào)節(jié)溶液的，電離常數(shù)：，濃度為時，則，則，則，所以，解得。

故答案為：；5。