Question

【题目】某工厂用软锰矿主要为，含杂质和闪锌矿主要为ZnS，含杂质共同生产干电池的原料Zn和，同时获得一些副产品，工艺流程如下：

已知：硫酸浸取液的主要成分为、、、

“浸取“时发生的反应中，还原产物为______填化学式

“净化除杂”时，加入的物质X可能为______填选项字母

A.B.

“电解”时，发生反应的化学方程式为______

从，溶液中得到芒硝晶体，需要进行的实验操作有______、______过滤、洗涤、干燥等

和的传统生产工艺主要经历矿石焙烧、硫酸浸出、电解等过程，与传统工艺相比，该工艺流程的优点为______

已知：的电离常数，，的pH______填“或“”在废水处理领域中常用将转化为MnS除去，向含有废水中通人一定量的气体，调节溶液的，当浓度为时，开始沉淀，则______。已知：

Answer 1

【答案】 蒸发浓缩 冷却结晶 无二氧化硫污染性气体生成，废液可以循环利用，原料利用率高等 5

【解析】

软锰矿(主要为MnO2，含杂质Al2O3)和闪锌矿(主要为ZnS，含杂质FcS)共同生产干电池的原料Zn和MnO2，闪锌矿和软锰矿加入硫酸浸取，浸取液的主要成分为ZnSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，过滤得到硫单质，滤液加入物质X是调节溶液pH沉淀铁离子和铝离子，但不能引入杂质离子，过滤得到滤渣氢氧化铁和氢氧化铝，灼烧得到氧化铁和氧化铝，滤液电解得到锌和二氧化锰，加入碳酸钠处理时剩余废液，生成的碳酸锰和碳酸锌循环使用，同时得到硫酸钠溶液浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到硫酸钠晶体；

(1)“浸取“时发生的反应中，生成ZnSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，锰元素化合价+4价变化为+2价被还原得到还原产物；

(2)“净化除杂”时，加入的物质X是调节溶液pH沉淀铁离子和铝离子，但不能引入新的杂质；

(3)“电解”时，生成锌和二氧化锰，说明是电解的硫酸锰和硫酸锌溶液；

(4)溶液中得到溶质固体浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到；

(5)反应都需要在高温下进行，因此都需要消耗大量的能量；同时有SO2生成会污染环境；而现在新工艺过程中，消耗的能量较小，而且不产生有毒的二氧化硫气体，有利于环保，废液循环利用原理利用率高等；

(6)已知：H2S 的电离常数 K1=1.0×10-7，K2=7.0×l0-15，0.1 mol/L NaHS 的pH比较HS-离子水解常数和电离平衡常数大小判断，当Qc=Ksp(MnS)时开始沉淀，由此求出硫离子的浓度，结合此时的pH，以及Ksp=c(Mn2+)c(S2-)进行计算。

软锰矿主要为，含杂质和闪锌矿主要为ZnS，含杂质共同生产干电池的原料Zn和，闪锌矿和软锰矿加入硫酸浸取，浸取液的主要成分为、、、，过滤得到硫单质，滤液加入物质X是调节溶液pH沉淀铁离子和铝离子，但不能引入杂质离子，过滤得到滤渣氢氧化铁和氢氧化铝，灼烧得到氧化铁和氧化铝，滤液电解得到锌和二氧化锰，加入碳酸钠处理剩余废液，生成的碳酸锰和碳酸锌循环使用，同时得到硫酸钠溶液浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到硫酸钠晶体；

“浸取“时发生的反应中，生成、、、，锰元素化合价价变化为价被还原得到还原产物为；

“净化除杂”时，加入的物质X是调节溶液pH沉淀铁离子和铝离子，但不能引入新的杂质；

A．，可以调节溶液pH且不引入新的杂质，故A符合；

B．可以调节溶液pH且不引入新的杂质，故B符合；

C．NaOH可以调节溶液pH但引入钠离子，故C不符合；

D．KOH可以调节溶液pH但引入钾离子，故C不符合；

故答案为：AB；

“电解”时，生成锌和二氧化锰，说明是电解的硫酸锰和硫酸锌溶液，反应的化学方程式为：；

溶液中得到溶质固体蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到；

反应都需要在高温下进行，因此都需要消耗大量的能量；同时有生成会污染环境；而现在新工艺过程中，消耗的能量较小，而且不产生有毒的二氧化硫气体，有利于环保，废液循环利用，原料利用率高等，Zn和的传统生产工艺主要经历矿石焙烧、硫酸浸出、电解等过程，与传统工艺相比，该工艺流程的优点为：无二氧化硫污染性气体生成，废液可以循环利用，原料利用率高等；

，，水解程度大,溶液显碱性，，当时开始沉淀，调节溶液的，电离常数：，浓度为时，则，则，则，所以，解得。

故答案为：；5。