Question

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+2H₂OMnO₂+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       。

Answer 1

（1）MnSO₄
（2）增大溶液的pH，使Fe³⁺和Al³⁺均生成沉淀；促进Fe³⁺、Al³⁺的水解；H₂SO₄
（3）Mn²⁺+CO₃^2-=MnCO₃     2Zn²⁺+2CO₃^2-+H₂O=Zn₂(OH)₂CO₃↓+CO₂↑
（4）纯碱和硫酸

（1）由已知信息条件知，Mn元素化合价由+4价降低为+2价，民以A中还原产物为MnSO₄；
（2）由工艺流程图知，MnCO₃、Zn（OH）2CO3的作用就是调节pH，使Fe³⁺和Al³⁺均生成沉淀。Fe³⁺、Al³⁺沉淀容易形成胶体，不利于氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，所以Ⅱ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。
（4）溶液B中含有Mn²⁺、Zn²⁺，根据流程图，加入Na₂CO₃后，生成MnCO₃和Zn₂(OH)₂CO₃，离子方程式是，Mn²⁺+CO₃^2-=MnCO₃，2Zn²⁺+2CO₃^2-+H₂O=Zn₂(OH)₂CO₃↓+CO₂↑。