锌锰干电池是很古老的一次性电池，它的生产原料主要有软锰矿和闪锌矿。已知闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分；软锰矿中含MnO2-组卷网

解答题-工业流程题适中0.65 引用1 组卷630

锌锰干电池是很古老的一次性电池，它的生产原料主要有软锰矿和闪锌矿。已知闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO₂共约7%，其余为水分；软锰矿中含MnO₂约a%，SiO₂约20%，Al₂O₃约4%，其余为水分。科研人员开发了综合利用软锰矿和闪锌矿的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。

请回答下列问题：
(1)反应I需不断搅拌，目的是____________________________。
(2)检验反应I的滤液中含有Fe³⁺的试剂为____________；写出反应I中由FeS生成Fe³⁺的离子方程式____________________________________。
(3)反应Ⅱ加入适量锌的作用是__________________；反应III中MnO₂的作用是________________。
(4)已知ZnCO₃、MnCO₃的K_sp分别为1.4×10^-10、2.2×10^-11；要使反应IV之后的溶液中Zn²⁺、Mn²⁺浓度均降到1.0×10^-6mol/L，则溶液中残留的CO₃^2-浓度至少为__________mol/L。
(5)图是Na₂SO₄和Na₂SO₄•10H₂O的溶解度曲线(g/100g水)，则Ⅳ中得到Na₂SO₄固体的操作是：将分离出MnCO₃和ZnCO₃后的滤液________→__________→ 用乙醇洗涤→干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_________________________________________。

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知识点：Fe2+的还原性铁盐的检验溶度积常数相关计算物质制备的探究答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

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工业上通过电解MnSO₄和ZnSO₄制取Zn和MnO₂，原料为软锰矿和闪锌矿，软锰矿中含MnO₂约a%，SiO₂约20%，Al₂O₃约4%，其余为水分，闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO₂共约7%，其余为水分。
I．（1）为了测量软锰矿中MnO₂含量的测定，现将14．5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取25．00ml该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0．1000mol•L^﹣¹的标准Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗标准液50．00ml，则软锰矿中MnO₂含量____。（已知：2KI+2H₂SO₄+MnO₂=I₂+2H₂O+MnSO₄+K₂SO₄； I₂+2S₂

）
Ⅱ．研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图1所示。

请回答下列问题：
（2）反应I的滤液中含有MnSO₄、ZnSO₄、CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃、Al₂（SO₄）₃等．试完成反应I中生成CuSO₄和MnSO₄的化学方程MnO₂+CuS+___=__+__+CuSO₄+MnSO₄。
（3）反应Ⅱ加入适量锌的作用是__________________；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为_______________。
（4）图2是Na₂SO₄和Na₂SO₄•10H₂O的溶解度曲线（g/100g水），则Ⅳ中得到Na₂SO₄固体的操作是：将分离出MnCO₃和ZnCO₃后的滤液升温结晶→____→用乙醇洗涤→干燥．用乙醇洗涤而不用水洗的原因是________________。

（5）用惰性电极电解MnSO₄和ZnSO₄制得Zn和MnO₂的总反应是：_________。
（6）本工艺可以循环利用的物质除MnO₂、MnCO₃、ZnCO₃以外，还有__________（写化学式）。

工业上通过电解MnSO₄和ZnSO₄制取Zn和MnO₂，原料为软锰矿和闪锌矿，软锰矿中含MnO₂约a%，SiO₂约20%，Al₂O₃约4%，其余为水分，闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO₂共约7%，其余为水分。
I．（1）为了测量软锰矿中MnO₂含量的测定，现将14. 5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取25.00ml该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0. l000mol.L^-1的标准Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗标准液50. 00mL，则软锰矿中MnO₂含量_________。（已知：2KI+2 H₂SO₄+ MnO₂=I₂+2H₂O+MnSO₄+K₂SO₄；I₂+2 S₂O₃^2-=2I^-+ S₄O₆^2-)
II．研究人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图l所示．

请回答下列问题：
（2）反应I的滤液中含有MnSO₄、ZnSO₄、CuSO₄、Fe₂(SO₄)₃、Al₂(SO₄)₃等，试完成反应I中生成CuSO₄和MnSO₄的化学方程MnO₂+CuS+___________=________+_________+CuSO₄+MnSO₄．
（3）反应II加入适量锌的作用是___________；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为_____________。
（4）图2是Na₂SO₄和Na₂SO₄·10H₂O的溶解度曲线（g/l00g水），则Ⅳ中得到Na₂SO₄固体的操作是：将分离出MnCO₃和ZnCO₃后的滤液升温结晶→___________→用乙醇洗涤→干燥，用乙醇洗涤而不用水洗的原因是__________________________。

(5)用惰性电极电解MnSO₄和ZnSO₄制得Zn和MnO₂的总反应是_______________________。
(6)本工艺可以循环利用的物质除MnO₂、MnCO₃、ZnCO₃以外，还有___________（写化学式）．

工业上通过电解MnSO₄和ZnSO₄制取Zn和MnO₂，原料为软锰矿和闪锌矿。软锰矿主要含有MnO₂(约70%)、SiO₂、Al₂O₃，闪锌矿主要含有ZnS(约80%)、FeS、CuS、SiO₂。
I．（1）为了测量软锰矿中MnO₂含量的测定，现将14.5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取25.00ml该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol·L^﹣1的标准Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗标准液50.00ml，则软锰矿中MnO₂含量____。（已知：2KI+2H₂SO₄+MnO₂=I₂+2H₂O+MnSO₄+K₂SO₄；I₂+2S₂O₃^2﹣=2I^﹣+S₄O₆^2﹣）
Ⅱ．研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图所示。请回答下列问题：

（2）反应Ⅰ后过滤所得滤液中含有有Mn²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Al³⁺等金属阳离子。试写出反应Ⅰ中生成CuSO₄的化学方程式____________。
（3）若反成Ⅱ加入的锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式为_________。
（4）反应Ⅲ中加入MnO₂的作用是（离子方程式表示)______________________。
（5）反应Ⅴ的条件是电解，电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为__________。
（6）图是Na₂SO₄和Na₂SO₄·10H₂O的溶解度曲线（g/100g水），则Ⅳ中得到Na₂SO₄固体的操作是：将分离出MnCO₃和ZnCO₃后的滤液升温结晶→___→用乙醇洗涤→干燥．用乙醇洗涤而不用水洗的原因是___________。

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