鋅錳廢電池可回收鋅、錳元素生產(chǎn)出口飼料級(jí)硫酸鋅及碳酸錳，工藝流程分為預(yù)處理、硫酸鋅生產(chǎn)線、碳酸錳生產(chǎn)線三大部分，其中生產(chǎn)工業(yè)級(jí)碳酸錳工藝如下：

試回答下列問題
（1）硫酸鋅水溶液顯酸性，用離子方程式說明：
 
．
（2）原料錳粉粗品中主要成分為MnO2和碳，焙燒時(shí)碳被MnO2氧化為一氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
 
．
（3）50-55°C向MnSO4的母液中加入足量NH4HCO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
 
．
（4）已知三種離子沉淀的pH范圍為 Fe3+：2.7～3.7，Mn2+：8.6～10.1，F(xiàn)e2+：7.6～9.6．用文字和必要的方程式簡述標(biāo)注的步驟②除去Fe2+的方法
 
．
考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析：原料錳粉粗品中主要成分為MnO2和碳，焙燒時(shí)碳被MnO2氧化為一氧化碳，碳把二氧化錳還原為一氧化錳，應(yīng)氫氣還原一氧化錳得到錳單質(zhì)，從流程看，還有鐵單質(zhì)；加入硫酸生成硫酸錳、硫酸亞鐵和氫氣，碳不反應(yīng)，過濾除去不溶性物質(zhì)如碳等，濾液中含亞鐵離子、錳離子．由題給離子沉淀PH可知，除亞鐵離子，需先用氧化劑氧化亞鐵離子變成鐵離子，再調(diào)節(jié)PH使鐵離子沉淀，而錳離子不沉淀，過濾后濾液中含錳離子，加入碳酸氫銨得到碳酸錳沉淀，過濾洗滌干燥得成品碳酸錳．
（1）依據(jù)鋅離子水解顯酸性分析；
（2）焙燒時(shí)碳被MnO2氧化為一氧化碳，碳把二氧化錳還原為一氧化錳；
（3）依據(jù)流程及原子守恒結(jié)合反應(yīng)特征分子推斷反應(yīng)產(chǎn)物；
（4）從所給PH可知，亞鐵離子沉淀時(shí)，錳離子已沉淀，故應(yīng)把亞鐵離子氧化成鐵離子，調(diào)節(jié)PH使鐵離子完全沉淀，錳離子不沉淀的溶液PH；根據(jù)離子開始沉淀和沉淀完全的PH分析回答．
解答： 解：原料錳粉粗品中主要成分為MnO2和碳，焙燒時(shí)碳被MnO2氧化為一氧化碳，碳把二氧化錳還原為一氧化錳，應(yīng)氫氣還原一氧化錳得到錳單質(zhì)，從流程看，還有鐵單質(zhì)；加入硫酸生成硫酸錳、硫酸亞鐵和氫氣，碳不反應(yīng)，過濾除去不溶性物質(zhì)如碳等，濾液中含亞鐵離子、錳離子．由題給離子沉淀PH可知，除亞鐵離子，需先用氧化劑氧化亞鐵離子變成鐵離子，再調(diào)節(jié)PH使鐵離子沉淀，而錳離子不沉淀，過濾后濾液中含錳離子，加入碳酸氫銨得到碳酸錳沉淀，過濾洗滌干燥得成品碳酸錳（1）鋅離子水解生成氫氧化鋅和氫離子，溶液呈酸性，
反應(yīng)的離子方程式為：Zn2++2H2O?Zn（OH）2+2H+；故答案為：Zn2++2H2O?Zn（OH）2+2H+；
（2）焙燒時(shí)碳被MnO2氧化為一氧化碳，碳把二氧化錳還原為一氧化錳，化學(xué)方程式為MnO2+C=MnO+CO↑，
故答案為：MnO2+C=MnO+CO↑；
（3）50-55℃向MnS04的母液中加入足量NH4HC03，依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡玫教妓徨i，依據(jù)原子守恒得到產(chǎn)物還有：硫酸銨、二氧化碳和水，反應(yīng)的方程式為：MnSO4+2NH4HCO3=（NH4）2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2↑；
故答案為：MnSO4+2NH4HCO3=（NH4）2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2↑；
（4）從所給PH可知，亞鐵離子沉淀時(shí)，錳離子已沉淀，故應(yīng)把亞鐵離子氧化成鐵離子，可用過氧化氫為氧化劑．除去雜質(zhì)Fe2+的方法為：酸性條件下加入雙氧水，將Fe2+氧化成Fe3+，2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，調(diào)節(jié)pH至3.7-8.6，使Fe3+沉淀完全，F(xiàn)e3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，
故答案為：在酸性條件下加入雙氧水，將Fe2+氧化成Fe3+，2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，調(diào)節(jié)pH至3.7-8.6，使Fe3+沉淀完全，F(xiàn)e3++3H2O?Fe（OH）3+3H+．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)流程分析判斷，離子性質(zhì)和檢驗(yàn)的應(yīng)用調(diào)節(jié)溶液PH除去雜質(zhì)離子是解題關(guān)鍵，題目難度中等．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

某溫度下Kw=10-13，已知該溫度下某濃度Na2CO3溶液的pH=10，則該溶液中由水電離的c（OH-）是（　�。�
A、1×10-10 mol/L
B、1×10-3 mol/L
C、1×10-4mol/L
D、1×10-7mol/L

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

粗CuO是將工業(yè)廢銅、廢銅合金等高溫焙燒而成的，雜質(zhì)主要是鐵的氧化物及泥沙．以粗CuO為原料制備膽礬的主要流程如下：

已知Fe3+、Fe2+、Cu2+轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氫氧化物時(shí)，開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表：
Fe3+Fe2+Cu2+
開始沉淀時(shí)的pH2.77.65.2
完全沉淀時(shí)的pH3.79.66.4
（1）加入3% H2O2之前必須進(jìn)行操作Ⅱ，操作Ⅱ的名稱是
 
；
H2O2參加反應(yīng)的離子方程式為
 
．
（2）加稀氨水調(diào)節(jié)pH的目的是
 
，pH應(yīng)調(diào)至
 
范圍．
下列物質(zhì)可用來替代稀氨水的是
 

①NaOH   ②Fe2O3  ③CuO    ④Na2CO3
（3）經(jīng)操作Ⅰ得到粗膽礬，操作Ⅲ得到精致膽礬．兩步操作相同，具體包括
 
、
 
、過濾、
 
、干燥等步驟．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅．某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設(shè)計(jì)出如圖1制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

請回答下列問題：
（1）第①步Cu與酸反應(yīng)的所有的離子方程式為
 
；得到濾渣1的主要成分為
 
．
（2）第②步調(diào)溶液pH的目的是
 
．
（3）由濾渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小組設(shè)計(jì)了如圖2三種方案：
上述三種方案中，
 
方案不可行，原因是
 
；
從原子利用率角度考慮，
 
方案更合理．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

實(shí)驗(yàn)室可用Fe2（SO4）3稀溶液做刻蝕液洗去試管中的銀鏡：Fe3++Ag?Fe2++Ag+

（1）Fe2（SO4）3溶液顯酸性，原因是
 
（用離子方程式表示）．
（2）有同學(xué)提出用FeCl3溶液代替Fe2（SO4）3除Ag效果更好，其理由是
 
．
（3）如果將題設(shè)原理設(shè)計(jì)成電解法洗Ag（如圖甲），陰極反應(yīng)為
 
．
（4）乙同學(xué)欲從洗銀廢液（Fe3+、Fe2+、Ag+、SO42-）中回收銀和刻蝕液，設(shè)計(jì)了如圖乙路線：
①物質(zhì)X是
 
．
②過程Ⅱ涉及到的分離方法是
 
．
③過程Ⅲ在酸性條件下的離子方程式是
 
；若要在該條件下得到最大量的Fe2（SO4）3，根據(jù)下表提供的信息，則應(yīng)該控制該溶液的pH范圍是
 

沉淀物開始沉淀pH完全沉淀pH
Fe（OH）32.03.0

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

某工廠廢液經(jīng)測定得知主要含有乙醇，其中還有丙酮、乙酸和乙酸乙酯．根據(jù)下表中各物質(zhì)的性質(zhì)，按下列步驟回收乙醇和乙酸．
物質(zhì)丙酮乙酸乙酯乙醇乙酸
沸點(diǎn)/℃56.277.0678.5117.9
①向廢液中加入燒堿溶液，調(diào)整溶液的pH=10；
②將混合液放入蒸餾燒瓶中緩緩加熱；
③收集溫度在75℃～80℃時(shí)的餾出物；
④待蒸餾燒瓶中的殘液冷卻后向其中加濃硫酸（過量），然后再進(jìn)行蒸餾，回收餾出物．
請回答下列問題：
（1）加入燒堿使溶液的pH=10的目的是
 
．
（2）在蒸餾時(shí)，溫度計(jì)的位置是
 
，溫度計(jì)的作用是
 
．
（3）在70℃～85℃時(shí)餾出物的主要成分是
 
．
（4）在步驟④中加入過量濃硫酸的目的是（用化學(xué)方程式表示）
 
；此實(shí)驗(yàn)中采用濃硫酸而不用稀硫酸的原因是
 

（5）當(dāng)最后蒸餾的溫度控制在85℃～125℃一段時(shí)間后，耐酸蒸餾器殘液中溶質(zhì)的主要成分是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

硫酸工業(yè)中廢渣的成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO．某探究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案，將硫酸渣中金屬元素轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀分離開來．
已知常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下：
陽離子Fe3+Al3+Mg2+
開始沉淀時(shí)的pH1.93.79.6
沉淀完全時(shí)的pH3.25.211.0
（1）固體A溶于NaOH溶液的化學(xué)方程式為
 
．
（2）實(shí)驗(yàn)室用11． 9mol/L的濃鹽酸配制250ml3.0mol/L的稀鹽酸，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外，還需要
 
．
（3）上述流程中的試劑Y最好選用下列中的
 
（選填字母編號(hào)）．
A．水    B．氧化鎂    C．氨水    D．氫氧化鈉
（4）寫出溶液D中的金屬離子在加入試劑Y時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
 
．
（5）實(shí)驗(yàn)室可用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取上述流程中所需的CO2，儀器如下，裝置A產(chǎn)生CO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍→
 
，裝置C中應(yīng)盛放的試劑為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

某鏈烴3.6g和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，控制反應(yīng)條件使其僅生成一氯代物，將反應(yīng)生成的氣體（一氯代物為液體）用NaOH溶液吸收恰好和0.1mol?L-1NaOH溶液500mL完全反應(yīng)，試解答下列問題：
（1）求該烴的相對分子質(zhì)量；
（2）若該烴既不能使酸性KMnO4溶液褪色，又不能使溴水褪色，試求該烴的分子式．
（3）若該烴的一氯代物只有一種，試確定該烴的結(jié)構(gòu)簡式 （要求寫出計(jì)算過程）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

下列說法正確的是（　　）
A、SiO2是酸性氧化物，不與任何酸反應(yīng)
B、物質(zhì)的量濃度相同的Na2SiO3和Na2CO3溶液，其pH值前者大于后者
C、可以用加熱的方法除去NaCl中的NH4Cl
D、用pH試紙測得新制氯水的pH為2

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同步練習(xí)冊答案