某化工廠以軟錳礦、閃鋅礦(除主要成分為MnO2、ZnS外還含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物質(zhì))為原料制取Zn和MnO2
(1)在一定條件下,將這兩種礦粉在硫酸溶液中相互作用,配平如下的化學方程式:MnO2+FeS+H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+S+H2O
(2)將所得含有Mn2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Zn2+的酸性溶液按如圖甲的工業(yè)流程進行操作處理得溶液(IV),電解溶液(IV)即得MnO2和Zn.

a、操作①中加Zn粉后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______.
b、操作②中加入適量X的作用是什么______;X的首選物的化學式是:______.
c、操作③中所加碳酸鹽的化學式是______.
(3)為了從上述流程中產(chǎn)生的Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3,工廠設(shè)計了如圖乙的有關(guān)流程圖.
a、AlCl3溶液和NaAlO2溶液反應(yīng)生成AI(OH)3的離子方程式為______.若總共得到n molAl(OH)3,則消耗的NaOH和HCl的理論量(mol)分別為______、______.
b、若使用如圖丙流程回收處理,請比較兩個流程消耗酸堿的用量?______.

解:(1)此反應(yīng)的化學方程式為:3MnO2+2FeS+6H2SO4=3MnSO4+1Fe2(SO43+2S+6H2O,故答案為:3;2;6;3;1;2;6;
(2)a.鋅可以Cu2+和Fe3+反應(yīng),方程式為:Zn+Cu2+=Zn2++Cu; Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+,故答案為:Zn+Cu2+=Zn2++Cu; Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+;
b.X是MnO2,MnO2可將Fe2+氧化成Fe3+,故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+; 是MnO2;
c.溶液中不能引入新的雜質(zhì)離子,溶液中含有錳離子和鋅離子,可加入MnCO3或ZnCO3 或MnCO3和ZnCO3,可調(diào)節(jié)pH值,又不引入新的雜質(zhì),
故答案為:MnCO3或ZnCO3 或MnCO3和ZnCO3
(3)a.AlCl3溶液和NaAlO2溶液反應(yīng)生成AI(OH)3的離子方程式為Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3;由方程式可知生成4molAI(OH)3需要1molAl3+和3molAlO2-,即由鋁單質(zhì)生成1molAl3+需要3mol鹽酸和由氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成3molAlO2-需要3mol氫氧化鈉,即消耗的NaOH和HCl的理論量(mol)都為,
故答案為:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3、
b.如丙流程,則得到同樣n molAl(OH)3,根據(jù)NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O,生成nmolmolAl(OH)3消耗的HCl的理論量分別為4n mol,大于前流程的消耗量,故答案為:如按丙流程,則得到同樣n molAl(OH)3,消耗的NaOH、HCl的理論量分別為n mol,大于前流程的消耗量,相對而言,前流程更符合節(jié)約的原則.
分析:(1)配平化學方程式時,前后原子的種類和個數(shù)不變;
(2)a.鋅可以Cu2+和Fe3+反應(yīng);
b.MnO2可將Fe2+氧化成Fe3+
c.溶液中不能引入新的雜質(zhì)離子;
(3)a.AlCl3溶液和NaAlO2溶液反應(yīng)生成AI(OH)3; 由方程式可知生成4molAI(OH)3需要1molAl3+和3molAlO2-;
b.如按丙流程,則得到同樣n molAl(OH)3,消耗的NaOH、HCl的理論量分別為n mol,大于前流程的消耗量,相對而言,前流程更符合節(jié)約的原則;
點評:本題是一道綜合題,題目難度較大,掌握鋁三角相關(guān)的方程式是解題的關(guān)鍵.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某化工廠以軟錳礦、閃鋅礦(除主要成分為MnO2、ZnS外還含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物質(zhì))為原料制取Zn和MnO2
(1)在一定條件下,將這兩種礦粉在硫酸溶液中相互作用,配平如下的化學方程式:MnO2+FeS+H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+S+H2O
(2)將所得含有Mn2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Zn2+的酸性溶液按如圖甲的工業(yè)流程進行操作處理得溶液(IV),電解溶液(IV)即得MnO2和Zn.

a、操作①中加Zn粉后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Zn+Cu2+=Zn2++Cu;Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+
Zn+Cu2+=Zn2++Cu;Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+

b、操作②中加入適量X的作用是什么
將Fe2+氧化成Fe3+
將Fe2+氧化成Fe3+
;X的首選物的化學式是:
MnO2
MnO2

c、操作③中所加碳酸鹽的化學式是
MnCO3或ZnCO3或MnCO3和ZnCO3
MnCO3或ZnCO3或MnCO3和ZnCO3

(3)為了從上述流程中產(chǎn)生的Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3,工廠設(shè)計了如圖乙的有關(guān)流程圖.
a、AlCl3溶液和NaAlO2溶液反應(yīng)生成AI(OH)3的離子方程式為
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3
.若總共得到n molAl(OH)3,則消耗的NaOH和HCl的理論量(mol)分別為
3n
4
3n
4
、
3n
4
3n
4

b、若使用如圖丙流程回收處理,請比較兩個流程消耗酸堿的用量?
如按丙流程,則得到同樣nmolAl(OH)3,消耗的NaOH、HCl的理論量分別為nmol,大于前流程的消耗量,相對而言,前流程更符合節(jié)約的原則
如按丙流程,則得到同樣nmolAl(OH)3,消耗的NaOH、HCl的理論量分別為nmol,大于前流程的消耗量,相對而言,前流程更符合節(jié)約的原則

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:2012-2013學年江蘇省常州一中高三(上)期中化學試卷(解析版) 題型:解答題

某化工廠以軟錳礦、閃鋅礦(除主要成分為MnO2、ZnS外還含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物質(zhì))為原料制取Zn和MnO2
(1)在一定條件下,將這兩種礦粉在硫酸溶液中相互作用,配平如下的化學方程式:MnO2+FeS+H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+S+H2O
(2)將所得含有Mn2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Zn2+的酸性溶液按如圖甲的工業(yè)流程進行操作處理得溶液(IV),電解溶液(IV)即得MnO2和Zn.

a、操作①中加Zn粉后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______.
b、操作②中加入適量X的作用是什么______;X的首選物的化學式是:______.
c、操作③中所加碳酸鹽的化學式是______.
(3)為了從上述流程中產(chǎn)生的Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3,工廠設(shè)計了如圖乙的有關(guān)流程圖.
a、AlCl3溶液和NaAlO2溶液反應(yīng)生成AI(OH)3的離子方程式為______.若總共得到n molAl(OH)3,則消耗的NaOH和HCl的理論量(mol)分別為______、______.
b、若使用如圖丙流程回收處理,請比較兩個流程消耗酸堿的用量?______.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案