Question

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

已知：硫酸浸取液的主要成分為、、、

“浸取“時發生的反應中，還原產物為______填化學式

“凈化除雜”時，加入的物質X可能為______填選項字母

A.B.

“電解”時，發生反應的化學方程式為______

從，溶液中得到芒硝晶體，需要進行的實驗操作有______、______過濾、洗滌、干燥等

和的傳統生產工藝主要經歷礦石焙燒、硫酸浸出、電解等過程，與傳統工藝相比，該工藝流程的優點為______

已知：的電離常數，，的pH______填“或“”在廢水處理領域中常用將轉化為MnS除去，向含有廢水中通人一定量的氣體，調節溶液的，當濃度為時，開始沉淀，則______。已知：

Answer 1

【答案】 蒸發濃縮 冷卻結晶 無二氧化硫污染性氣體生成，廢液可以循環利用，原料利用率高等 5

【解析】

軟錳礦(主要為MnO2，含雜質Al2O3)和閃鋅礦(主要為ZnS，含雜質FcS)共同生產干電池的原料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，濾液加入物質X是調節溶液pH沉淀鐵離子和鋁離子，但不能引入雜質離子，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使用，同時得到硫酸鈉溶液濃縮蒸發、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥得到硫酸鈉晶體；

(1)“浸取“時發生的反應中，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物；

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

(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)溶液中得到溶質固體濃縮蒸發、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥得到；

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

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

軟錳礦主要為，含雜質和閃鋅礦主要為ZnS，含雜質共同生產干電池的原料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，濾液加入物質X是調節溶液pH沉淀鐵離子和鋁離子，但不能引入雜質離子，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使用，同時得到硫酸鈉溶液濃縮蒸發、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥得到硫酸鈉晶體；

“浸取“時發生的反應中，生成、、、，錳元素化合價價變化為價被還原得到還原產物為；

“凈化除雜”時，加入的物質X是調節溶液pH沉淀鐵離子和鋁離子，但不能引入新的雜質；

A．，可以調節溶液pH且不引入新的雜質，故A符合；

B．可以調節溶液pH且不引入新的雜質，故B符合；

C．NaOH可以調節溶液pH但引入鈉離子，故C不符合；

D．KOH可以調節溶液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，反應的化學方程式為：；

溶液中得到溶質固體蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥得到；

反應都需要在高溫下進行，因此都需要消耗大量的能量；同時有生成會污染環境；而現在新工藝過程中，消耗的能量較小，而且不產生有毒的二氧化硫氣體，有利于環保，廢液循環利用，原料利用率高等，Zn和的傳統生產工藝主要經歷礦石焙燒、硫酸浸出、電解等過程，與傳統工藝相比，該工藝流程的優點為：無二氧化硫污染性氣體生成，廢液可以循環利用，原料利用率高等；

，，水解程度大,溶液顯堿性，，當時開始沉淀，調節溶液的，電離常數：，濃度為時，則，則，則，所以，解得。

故答案為：；5。