某化工廠以軟錳礦、閃鋅礦(除主要成分為MnO
2、ZnS外還含有少量的FeS、CuS、Al
2O
3等物質(zhì))為原料制取Zn和MnO
2.
(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:MnO
2+FeS+H
2SO
4=MnSO
4+Fe
2(SO
4)
3+S+H
2O
(2)將所得含有Mn
2+、Fe
3+、Cu
2+、Al
3+、Zn
2+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MnO
2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、AlCl
3溶液和NaAlO
2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
、
.
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
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