【題目】錳及其化合物在生產(chǎn)、生活中有許多用途。在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)利用軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量SiO2、Fe2O3Al2O3)制備金屬錳等物質(zhì),設(shè)計(jì)流程如下:

己知:Mn2+有較強(qiáng)的還原性,在空氣中能被氧氣氧化,碳酸錳在空氣中高溫加熱固體產(chǎn)物為Mn2O3;部分氫氧化物的Ksp(近似值)如下表。

物質(zhì)

Mn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Al(OH)3

Ksp

10-13

10-17

10-39

10-33

(1)“酸浸前需將軟錳礦粉碎的目的是_____________;酸浸過(guò)程MnO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

(2)向?yàn)V液I中需先加A物質(zhì),再加B物質(zhì),若加入的物質(zhì)均為非金屬化合物的溶液,A(填物質(zhì)的名稱(chēng))_________,B(填物質(zhì)的名稱(chēng))________。濾渣II的成分是_______(填物質(zhì)的化學(xué)式)。

(3)“酸浸需適宜的酸濃度、液固比、酸浸溫度等,其中浸取率隨酸浸時(shí)間的變化如圖所示:

當(dāng)浸取時(shí)間超過(guò)4h時(shí),錳浸取率反而減小,其原因是______________

(4)測(cè)得濾液Ic(Mn2+)=0.1mo/L,則加入B調(diào)節(jié)溶液pH范圍為______。(已知:當(dāng)某種離子濃度小于1×10-5mo/L時(shí),可認(rèn)為其沉淀完全。結(jié)果保留兩位小數(shù))

(5)“沉錳過(guò)程中加入氨水的目的是(從化學(xué)平衡移動(dòng)的角度解釋)______________。

(6)寫(xiě)出由MnCO3為原料制備金屬錳的過(guò)程中所涉及的化學(xué)方程式:____________

【答案】 增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率 MnO2+2Fe2++4H+ Mn2++2Fe3++2H2O 雙氧水(或過(guò)氧化氫) 氨水 Fe(OH)3、 Al(OH)3 Mn2+被空氣中的氧氣氧化,從而使浸取率降低 4.67≤pH<8.00(或 4.67<pH<8.00) Mn2++HCO3MnCO3+H+,氨水消耗了 H+, 促進(jìn)反應(yīng)平衡正向移動(dòng),有利于MnCO3的生成 4MnCO3+ O22Mn2O3 + 4CO2 Mn2O3+2Al Al2O3 + 2Mn

【解析】考查化學(xué)工藝流程,(1)粉碎的目的是增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料的利用率;根據(jù)流程,酸浸加入FeSO4,F(xiàn)e2+具有還原性,MnO2具有強(qiáng)氧化性,因此發(fā)生的反應(yīng)的有MnO2+2Fe2++4HMn2++2Fe3++2H2O;(2)根據(jù)流程圖,酸浸加入FeSO4是過(guò)量,以及物質(zhì)的Ksp,因此先把Fe2+氧化成Fe3+,因此AB均為非金屬化合物的溶液,因此AH2O2,名稱(chēng)為過(guò)氧化氫,然后調(diào)節(jié)pH,讓Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化成沉淀,因此BNH3·H2O,名稱(chēng)為氨水,濾渣IIAl(OH)3、Fe(OH)3;(3)根據(jù)信息,Mn2+具有較強(qiáng)的還原性,在空氣中能被氧氣氧化,因此超過(guò)4小時(shí)后,錳的浸取率減小的原因是Mn2+被空氣中氧氣氧化,從而使浸取率降低;(4)Fe3+全部沉淀時(shí)的溶液中c(OH)==10-11.3mol·L-1,則c(H)=10-2.7mol·L-1,即pH=2.7,Al3+全部轉(zhuǎn)化成沉淀時(shí),溶液中c(OH)==10-9.33mol·L-1,則c(H)=10-4.67mol·L-1pH=4.67,Mn2+開(kāi)始出現(xiàn)沉淀時(shí),c(OH)==10-6mol·L-1,則pH=8.0,因此加入NH3·H2O調(diào)節(jié)pH的范圍是4.67≤pH<8.00(或 4.67<pH<8.00);(5)根據(jù)流程圖,沉錳中Mn2轉(zhuǎn)化成MnCO3,因此發(fā)生的反應(yīng)是Mn2+HCO3MnCO3+H,加入氨水,消耗H,平衡向正反應(yīng)方向生成,有利于MnCO3生成;(6)根據(jù)信息,MnCO3在空氣中高溫加熱固體產(chǎn)物為Mn2O3,化學(xué)反應(yīng)方程式為4MnCO3+O22Mn2O3+4CO2,得到金屬錳,常用Al作還原劑,發(fā)生的反應(yīng)是Mn2O3+2Al Al2O3 + 2Mn。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)雙氧水(蒽醌法)生產(chǎn)廠家每年都會(huì)排放一定量的廢鎳觸媒(主要含有金屬鎳,還含有Fe、Ca、Mg等雜質(zhì))。以其為原料制備NiSO4的工藝流程如下

回答下列問(wèn)題

(1)廢鎳觸媒灼燒的目的是___________________________

(2)“酸浸時(shí),提高鎳的浸取率的措施有_________(填字母)。

a.金屬鎳廢料進(jìn)行粉碎 b.用硫酸多次浸取

c.浸取時(shí)間縮短一半 d.適當(dāng)升高溫度

(3)“氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的n(Fe2+) ∶n( H2O2) =_________,濾渣B的主要成分的化學(xué)式為_________。

(4)已知溶液中c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1 即除鐵完全,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39。利用氨水調(diào)節(jié)溶液pH 可以將鐵除去。若測(cè)得溶液的pH=3.5,則溶液中的鐵是否完全除去? _______________________(列式計(jì)算)。

(5)“溶解過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】草酸的組成用H2C2O4表示,為了測(cè)定某草酸溶液的濃度,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):稱(chēng)取Wg草酸晶體,配成100.00mL水溶液,取25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶?jī)?nèi),加入適量稀H2SO4后,用濃度為amolL﹣1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色為止,所發(fā)生的反應(yīng)為:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O.

試回答:

(1)實(shí)驗(yàn)中,標(biāo)準(zhǔn)液KMnO4溶液應(yīng)裝在_____式滴定管中,因?yàn)?/span>______________

(2)實(shí)驗(yàn)中眼睛注視_____________________,直至滴定終點(diǎn).判斷到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是_________

(3)實(shí)驗(yàn)中,下列操作(其它操作均正確),會(huì)對(duì)所測(cè)草酸濃度有什么影響?(填偏大、偏小、無(wú)影響)

A. 滴定前仰視刻度,滴定后俯視刻度_________

B. 錐形瓶在盛放待測(cè)液前未干燥,有少量蒸餾水_________

C. 滴定過(guò)程中搖動(dòng)錐形瓶,不慎將瓶?jī)?nèi)的溶液濺出一部分_________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】500 mL NH4HCO3Na2CO3的混合溶液分成五等份,取一份加入含amol NaOH的溶液恰好完全反應(yīng);另取一份加入含b moI HC1的溶液恰好不再放出氣體。則該混合溶液中cNa+ (  )

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于乙烯的化學(xué)性質(zhì)的敘述中,不正確的是(
A.能使溴水褪色
B.不能發(fā)生加成反應(yīng)
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.能發(fā)生氧化反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】膠體的本質(zhì)征是(

A.丁達(dá)爾效應(yīng)B.電泳現(xiàn)象C.粒子直徑1-100nmD.布朗運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙深處存在一行星,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試知該行星大氣中存在大量的H2C=CHOH物質(zhì)。已知H2C=CHOH并不穩(wěn)定,在常溫下為液體,很容易轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的CH3CHO,該星球的溫度是

A. 較低 B. 較高

C. 無(wú)法判斷溫度的高低 D. 以上說(shuō)法均不正確

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某校同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)一氧化碳與硫酸鈣反應(yīng)進(jìn)行了探究。回答下列問(wèn)題

(1)甲組同學(xué)利用CaSO4·2H2O400--500℃脫水制取無(wú)水CaSO4。實(shí)驗(yàn)中需用到的加熱裝置中的硅酸鹽質(zhì)的儀器除玻璃棒外,還用到______________。

(2)乙組同學(xué)利用H2C2O4·2H2O在濃硫酸作用下脫水生成CO、CO2并制備純凈的CO氣體,實(shí)驗(yàn)裝置如下

B、C中盛放的試劑依次為______、____________。

(3)丙組同學(xué)利用甲組制得的無(wú)水CaSO4和乙組制得的CO并利用下列裝置驗(yàn)證反應(yīng)并檢驗(yàn)氣態(tài)產(chǎn)物中有SO2CO2產(chǎn)生。

上述裝置(部分裝置可重復(fù)使用)的連接順序?yàn)?/span>C→___________。

E溶液褪色,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________。

能證明有CO2的生成的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是____________。

G中產(chǎn)物為CaO,則G中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。

(4)丁組的同學(xué)取丙組實(shí)驗(yàn)后G裝置中的固體產(chǎn)物加入試管中,然后加人足量稀鹽酸,固體完全溶液且產(chǎn)生少量氣體,通入CuSO4溶液有黑色沉淀?沈(yàn)證COCaSO4在高溫下還發(fā)生了一個(gè)副反應(yīng),該反應(yīng)為______________(用方程式表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)既可以作氧化劑又可以作還原劑,當(dāng)它在反應(yīng)中作氧化劑時(shí),可能生成的產(chǎn)物是( )

A.N2B.N2O3C.HNO3D.NO2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案