题目内容
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 
MnO2+Zn+2H2SO4。
（1）A中属于还原产物的是 。
（2）MnCO3、Zn2（OH）2CO3的作用是 ；Ⅱ需要加热的原因是 ；C的化学式是 。
（3）Ⅲ中发生的离子方程式为 ， ；
（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 。
（1）MnSO4 （2分）
（2）增大溶液的pH，使Fe3+和Al3+均生成沉淀（2分）；促进Fe3+和Al3+的水解（2分）； H2SO4（2分）
（3）Mn2+ + CO32- = MnCO3↓（2分） 2Zn2+ + 2CO32- + H2O = Zn2（OH）2CO3 ↓+ CO2↑（2分）
（4）纯碱和硫酸（2分）
解析试题分析：（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。
（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。
（3）溶液B中含有Mn2+、Zn2+，根据流程图，加入Na2CO3后，生成MnCO3和 Zn2（OH）2CO3，离子方程式为：Mn2+ + CO32- = MnCO3↓； 2Zn2+ + 2CO32- + H2O = Zn2（OH）2CO3 ↓+ CO2↑
（4）由流程图可知，需加入碳酸钠、硫酸，所以除矿石外，需购买的化工原料是纯碱和硫酸。
考点：本题考查化学流程的分析、试剂的作用、离子方程式的书写、氧化还原反应。
名校课堂系列答案
为探究某抗酸药X的组成，进行如下实验：
查阅资料：
①抗酸药X可能的组成可以表示为：MgmAln(OH)p(CO3)q(SiO3)r（m、n、p、q、r为≥0的整数）。
②
在pH=5.0时沉淀完全；
在pH=8.8时开始沉淀，pH=11.4时沉淀完全。
实验过程：
| 步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
| I | 向X的粉末中加入过量盐酸 | 产生气体A，得到无色溶液 |
| II | 向Ⅰ所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5~ 6，过滤 | 生成白色沉淀B |
| III | 向沉淀B中加过量NaOH溶液 | 沉淀全部溶解 |
| IV | 向II得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12 | 生成白色沉淀C |
（1）Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是 。
（2）II中生成B反应的离子方程式是 。
（3）III中B溶解反应的离子方程式是 。
（4）沉淀C的化学式是 。
（5）若上述n(A)︰n(B)︰n(C)=1︰2︰3，则X的化学式是 。
工业上用闪锌矿（主要成分为ZnS，还含有Fe2O3等杂质）为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下：
（1）从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，其化学式为 。
（2）浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是 ，浸取时Fe2(SO4)3与ZnS发生反应的化学方程式为 。
（3）除铁过程控制溶液的pH在5.4左右，该反应的离子方程式为 。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置，其目的是 。
（4）置换法除重金属离子所用物质C为 。
（5）硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表：
| 温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为 、 、过滤、干燥。
