精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
(2008?佛山一模)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(SO4)3、Al2(SO4)3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
MnSO4
MnSO4
.
(2)MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是
调节溶液的pH,使Fe3+和Al3+生成沉淀
调节溶液的pH,使Fe3+和Al3+生成沉淀
;II需要加热的原因是
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
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
;C的化学式是
H2SO4
H2SO4
.
(3)该生产中除得到MnO2和Zn以外,还可得到的副产品是
硫、氧化铁、氧化铝
硫、氧化铁、氧化铝
.
(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
碳酸钠、硫酸
碳酸钠、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
冷却结晶
、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
1.03
1.03
.
分析:(1)比较信息①A与软锰矿中元素化合价的变化可知,A中还原产物为MnSO4.
(2)由工艺流程可知,A中加入MnCO3、Zn2(OH)2CO3,A中的Fe3+、Al3+,经过一系列操作转化为氧化铁、氧化铝.
Fe3+、Al3+沉淀时容易形成胶体,不利于氢氧化铁、氢氧化铝沉降.
操作Ⅰ加热、浸取需要硫酸,由②可知C为硫酸,循环利用.
(3)根据流程图不难得出副产物有硫、氧化铁、氧化铝,
(4)除矿石外,需加入的物质,就是要购买的化工原料.
(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.
(6)设软锰矿、闪锌矿的质量分别为x、y,根据②可知MnO2、Zn的物质的量之比为1:1,据此列放出计算x:y的值.
解答:解:(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.
点评:本实验的目的是制备二氧化锰与锌,因而需要把氧化铝、铁元素、硫元素除去.据此考查学生对工艺流程的理解、物质性质、氧化还原反应、分离提纯基本操作、化学计算等,难度中等,关键是掌握整个制备流程原理,要求学生要有扎实的基础知识和灵活应用知识解决问题的能力.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2008?佛山一模)某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方案Ⅰ:铜铝混合物
足量溶液A
充分反应
测定生成气体的体积
方案Ⅱ:铜铝混合物
足量溶液B
充分反应
测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2008?佛山一模)图一是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体.
(1)请写出图中d单质对应元素原子的电子排布式
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s1
.
(2)单质a、f对应的元素以原子个数比1:1形成的分子(相同条件下对H2的相对密度为13)中含
3
3
个δ键和
2
2
个π键.
(3)a与b的元素形成的10电子中性分子X的空间构型为
三角锥形
三角锥形
;将X溶于水后的溶液滴入到AgNO3溶液中至过量,得到络离子的化学式为
[Ag(NH3)2]+
[Ag(NH3)2]+
,其中X与Ag+之间以
配位
配位
键结合.
(4)图二是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构:请简要说明该物质易溶于水的两个数原因
HNO3是极性分子,易溶于极性的水中;HNO3分子中的-OH易与水分子之间形成氢键
HNO3是极性分子,易溶于极性的水中;HNO3分子中的-OH易与水分子之间形成氢键
.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2008?佛山一模)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素.其中X、Z同族,Y、Z同周期,W与X、Y既不同族也不同周期;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y的最高正价与最低负价的代数和为6.下列说法正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2008?佛山一模)根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是(  )
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
分子式 CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C5H12 C6H12 C8H16

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2008?佛山一模)汽车启动电源常用铅蓄电池,放电时的电池反应为:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,根据此反应判断下列叙述中正确的是(  )

查看答案和解析>>

同步练习册答案