沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Zn(OH)2 | Mn(OH)2 |
開始沉淀時的pH | 2.7 | 4.0 | 6.4 | 7.7 |
完全沉淀時的pH | 3.7 | 5.2 | 8.0 | 10.4 |
分析 用軟錳礦(含MnO2及少量Al2O3)和閃鋅礦(含ZnS及少量FeS)聯(lián)合生產(chǎn)Zn、MnO2,加入稀硫酸加熱、浸取,過濾(Ⅱ)所得濾液是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液,濾渣為S,加入試劑X加熱,其作用是調(diào)節(jié)溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3.pH調(diào)節(jié)的范圍是5.2~6.4,過濾得到濾液含MnSO4、ZnSO4,加入硫酸后電解得到鋅和二氧化錳,
(1)礦石粉碎可以增大固體與溶液的接觸面積;
(2)FeS和MnO2和稀硫酸反應(yīng)生成硫單質(zhì),硫酸錳、硫酸鐵和水,
(3)試劑X的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3.結(jié)合圖表數(shù)據(jù)分析,選擇溶液PH能使鐵離子、鋁離子全部沉淀,錳離子不沉淀,加入試劑不能引入新的雜質(zhì);
(4)電解(Ⅴ)中是電解硫酸錳溶液,陽極上是錳離子失電子生成二氧化錳發(fā)生氧化反應(yīng);
(5)根據(jù)電極反應(yīng)式Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),可知電池工作時,負(fù)極材料是Zn,發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH)2,正極材料為MnO2,發(fā)生還原反應(yīng),以此解答該題;
解答 解:(1)加熱、浸取時所加礦石均需粉碎,其目的是:加快反應(yīng)(浸。┧俾,
故答案:加快反應(yīng)(浸。┧俾剩
(2)FeS和MnO2和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式:2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S↓+3Mn2++6H2O,
故答案為:2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S↓+3Mn2++6H2O;
(3)試劑X的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3.結(jié)合圖表數(shù)據(jù)分析,選擇溶液PH能使鐵離子、鋁離子全部沉淀,錳離子不沉淀,圖表中離子開始菜單和菜單完全的溶液PH得到,pH調(diào)節(jié)的范圍是:5.2~6.4,加入試劑不能引入新的雜質(zhì),試劑X可以選擇,
A.MnCO3 和酸反應(yīng)且不引入新的雜質(zhì),故A正確;
B.Na2CO3 和酸反應(yīng)但會引入新的雜質(zhì)鈉離子,故B錯誤;
C.Zn2(OH)2CO3 和酸反應(yīng),不引入新的雜質(zhì),故C正確;
D.NH3•H2O和酸反應(yīng),但會引入新的雜質(zhì)銨根離子,故D錯誤;
故答案為:5.2~6.4;AC;
(4)電解ZnSO4、MnSO4溶液,根據(jù)溶液中離子的放電順序,陽極反應(yīng):Mn2+-2e-+2H2O═MnO2+4H+,F(xiàn)e作陰極,陰極反應(yīng):Zn2++2e-═Zn,
故答案為:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+;
(5)根據(jù)電極反應(yīng)式Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),可知電池工作時,負(fù)極材料是Zn,發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH)2,電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,正極材料為MnO2,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-,電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,
故答案為:2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-.
點評 本題是一道綜合性題目,考查的知識點較廣泛,要注意知識點之間的聯(lián)系,分析問題要細(xì)致,考慮問題要全面,絕不能斷章取義,否則就容易出錯,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 單甘油酯、混甘油酯、苛性鉀、氫硫酸、三氧化硫 | |
B. | 膽礬、漂白粉、硫酸鈉、次氯酸、氨氣 | |
C. | 明礬、水煤氣、鹽酸.醋酸、銅 | |
D. | 冰醋酸、福爾馬林、硫酸鋇、氫硫酸、乙醇 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 放電時K+移向負(fù)極 | |
B. | 放電時電池負(fù)極的電極反應(yīng)為H2-2e-═2H+ | |
C. | 放電時電池正極的電極反應(yīng)為NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH- | |
D. | 該電池充電時將碳電極與電源的正極相連,發(fā)生氧化反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 放電時,甲電極為正極,OH-移向乙電極 | |
B. | 放電時,乙電極反應(yīng)為:NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- | |
C. | 充電時,電池的碳電極與直流電源的正極相連 | |
D. | 電池總反應(yīng)為H2+2NiOOH$?_{充電}^{放電}$2Ni(OH)2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 往濾紙上滴加酚酞試液,a極附近顏色變紅 | |
B. | 鋅電極上的反應(yīng):Zn-2e→Zn2+ | |
C. | 稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變 | |
D. | a是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 太陽能最終轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 | B. | CeO2是水分解的催化劑 | ||
C. | T<1050℃時,CeO2-δ比CeO2穩(wěn)定 | D. | 兩步反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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