2.(12分) 软锰矿的主要成分为: MnO2含量≥65%、Al2O3含量为4%;闪锌矿的主要成分为:ZnS含量≥80%、FeS、CuS、CdS含量各为2%。

生产二氧化锰和锌的新工艺主要是通过电解获得二氧化锰和锌,副产品是硫、金属铜和镉。简化流程框图如下(中间产物的固体部分已经略去),已知部分金属活动性:Mn>Zn>Cd>Fe。

软锰矿、闪锌矿滤液AZn2+、Mn2+、Fe2+、Al3+

ZnSO4、MnSO4溶液Zn+MnO2+产品D

试回答下列问题:

(1)在新工艺中软锰矿、闪锌矿粉末与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化-还原反应,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,据此写出MnO2在酸性溶液中和CuS发生氧化-还原反应的化学方程式:____________________。

(2)在新工艺中加入适量金属B,可以回收金属Cu和Cd,考虑到整个生产,B应选用的金属为_________:①Zn  ②Fe  ③Cd  ④Mn

(3)在新工艺中加入C物质(2种物质的混合物),把滤液B中的Fe2+、Al3+以Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀除去而得到纯净的ZnSO4、MnSO4溶液。则C可以为_______(任选一种可能的组合)。

①MnO2   ②MnCO3  ③ZnCO3  ④ZnO

(4)电解制备MnO2时,阳能极材可能为____________。电解产品D对整个生产有什么意义________________________________________。

(5)电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为:软锰矿加煤还原焙烧;用硫酸浸出焙烧料;浸出液经净化后再进行电解,MnO2在电解池中析出。锌的传统生产工艺为:闪锌矿高温氧化脱硫再还原得粗锌:2ZnS+O22ZnO+2SO2  2C+O22CO  ZnO+COZn(g)+CO2。将用热还原法制得的粗锌溶于硫酸,再电解ZnSO4溶液可生产纯度为99.95%的锌。试从环境保护和能量消耗的角度评价新工艺有哪些优点。_____。

1.碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2Mr=222]为草绿色或绿色结晶物,不溶于水,分解温度220℃,在100℃的水中易分解,是具有广泛用途的化工产品。甲同学以纯碱和胆矾为原料制备制备碱式碳酸铜:分别称取28g胆矾晶体(Mr=250)和16g纯碱晶体(Mr=286),分别研细后再混合研磨,观察到有气泡产生,并形成胶状物。将胶状物迅速投入200mL沸水中并快速撤离热源,产生蓝绿色沉淀,过滤、洗涤至不含Na2SO4,烘干,得产品9.9g。乙同学以Cu(NO3)2、NaOH、Na2CO3为原料制备碱式碳酸铜,并探究最佳反应条件。不同反应条件下的实验记录如下:

表1:不同比例各物质的量对反应产物的影响

V(NaOH,c=0.5mol/L)/mL
V(Na2CO3c=0.25mol/L)/mL
V[Cu(NO3)2c=0.5mol/L]/mL
产率(%)
产品
品质
反应结束
时的pH
10
16.7
10
76.6
颗粒细
9.0
10
12.5
10
78.9
颗粒细
8.5
10
10.0
10
85.5
颗粒大
8.5
10
8.3
10
85.7
颗粒大
9.0
10
7.2
10
85.8
颗粒大
9.0

表2:温度对反应产物的影响(取反应物最佳配比)

t/℃
产率(%)
产品品质
反应结束时的pH
25
85.2
颗粒细
8-9
40
85.3
颗粒细
8-9
50
85. 3
颗粒细
8-9
60
85.8
颗粒大
8-9
80
85.1
颗粒大
8-9

回答下列问题:

⑴ 甲同学的实验中用到的玻璃仪器除研钵、三角漏斗、烧杯、酒精灯外,还有        

⑵ 甲同学的实验中说明产品中不含Na2SO4的实验事实是                  

⑶ 甲同学的实验中,若产品为纯净的碱式碳酸铜,则产率为                

⑷ 依据乙同学的实验记录,Cu(NO3)2、NaOH、Na2CO3为原料制备碱式碳酸铜的最佳实验条件为                                 

⑸ 甲、乙两同学的实验相比,乙同学的实验方案具有的优势有                

                                  (至少回答两点)。

 0  378228  378236  378242  378246  378252  378254  378258  378264  378266  378272  378278  378282  378284  378288  378294  378296  378302  378306  378308  378312  378314  378318  378320  378322  378323  378324  378326  378327  378328  378330  378332  378336  378338  378342  378344  378348  378354  378356  378362  378366  378368  378372  378378  378384  378386  378392  378396  378398  378404  378408  378414  378422  447090 

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