14．(2010·深圳期末)某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山。矿石的主要成分为：软锰
矿：MnO2含量≥65%;Al2O3含量为4%;闪锌矿:ZnS含量≥80%;FeS、CuS、CdS
含量各为2%。MnO2和Zn是制造干电池的原料,电解法生产MnO2传统的工艺
主要流程为:软锰矿加煤焙烧,用H2SO4浸出焙烧料,浸出液经净化然后电解，在阳
极上析出MnO2。电解制锌的传统工艺为：闪锌矿高温氧化脱硫再还原得到粗锌。
2ZnS+3O22ZnO+2SO2；2C+O22CO；ZnO+COCO2+Zn。
将用热还原法制得的粗锌溶于H2SO4中，再电解ZnSO4溶液可生产纯度为99.95%
的锌。
20世纪90年代生产MnO2和Zn的新工艺是通过电解的方法来获得MnO2和锌。
试回答下列问题：
(1)已知在第①步中发生了反应:MnO2+ZnS+2H2SO4===MnSO4+ZnSO4+S↓+
2H2O。据此写出第①步反应中MnO2和CuS与酸反应的离子方程式
__________________,以及Al2O3与酸反应的离子方程式：
____________________。
(2)产品C为___________________________________________________________。
(3)试从环境保护和能量消耗的角度，评价20世纪90年代新工艺与传统工艺相比
较有哪些优点：
_____________________________________________________________________。
解析：(1)MnO2、ZnS、S为难溶物，H2O为弱电解质，MnSO4、ZnSO4为易溶于
水的强电解质，故第①步反应中MnO2和CuS与酸反应的离子方程式为：
MnO2+CuS+4H+===Mn2++Cu2++S↓+2H2O；Al2O3为难溶物，故Al2O3溶于
酸的离子方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。(2)根据反应③，电解时发生氧
化还原反应：Zn2++2e－===Zn，Mn2++2H2O－2e－===MnO2+4H+，溶液中还有
SO42－、H+，故C物质为H2SO4。(3)由题给条件可知，传统工艺条件是高温，且
会产生污染环境的SO2、CO等气体，新方法不需要高温焙烧，所以对环境无热污
染，同时节约了燃料，也无SO2、CO等气体对环境的污染。
答案：(1)MnO2+CuS+4H+===Mn2++Cu2++S↓+2H2O
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)H2SO4 (3)从环境保护角度评价：无SO2对大气的污染，无热污染；从能量消
耗角度评价：无高温焙烧，节约了燃料
