某矿石主要成分有磁铁矿(Fe3O4)、锰矿(MnO2和MnCO3)、氧化铝(Al2O3)、...

某矿石主要成分有磁铁矿(Fe3O4)、锰矿(MnO2和MnCO3)、氧化铝(Al2O3)、石棉Mg3Si3O7(OH)4等。其中锰矿含量大于磁铁矿含量。工业上将该矿石处理后提取铝的工业流程如下：

已知：二氧化锰难溶于水、稀硫酸，溶于热浓盐酸。碳酸锰不溶于水，溶于稀硫酸。

(1)MnO2和MnCO3中，Mn元素的化合价分别是_________。

(2)石棉化学式为Mg3Si3O7(OH)4，它与硫酸反应的化学方程式为_________。

(3)滤渣A为____________(填化学式)

(4)步骤②中加入氢氧化钠的作用是_________。

(5)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如表：

步骤②中加入氢氧化钠调节溶液的pH等于11，则滤渣B的成份是________。

(6)步骤③是往滤液中加入一种物质后过滤，这种物质是__________，过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、_________；由D电解制备铝的化学方程式为_____________。

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用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：

已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的Ksp见下表。

回答下列问题

(1)软锰矿预先粉碎的目的是____________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________。

(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是________。

(3)滤液I可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。

(4)净化时需先加入的试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。

(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。

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某含锰矿石的主要成分是MnO2，还含CaO、Al2O3、FeS杂质，由此矿石生产MnCO3的工艺流程如图所示：

已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表所示：

②常温下，Ksp（CaF2）=3.95×10-11

回答下列问题：

（1）酸溶时，是否能将稀硫酸换成浓盐酸______（填“是”或“否”）；操作I的名称为______________。

（2）取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈血红色，试写出酸溶过程中MnO2与FeS发生反应的离子方程式：______。

（3）调节溶液Ⅰ的pH时，pH的范围为_________；所用的物质X最好是________（填字母）。

A．盐酸　　　 B．NaOH溶液　　　 C．氨水　　　 D．MnCO3固体

（4）滤渣Ⅰ为___________________，滤渣Ⅱ为_____________。（填化学式）

（5）沉锰的化学方程式为_________________________________________。

（6）沉锰后过滤得到固体MnCO3，设计实验方案验证MnCO3固体是否洗涤干净：__________。

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MnCO3是信息产业和机电工业的重要基础功能材料，某地有含锰矿石(主要成分是MnO2还含CaO、Al2O3、FeS等杂质)，由此矿石生产MnCO3的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）操作Ⅰ为：　　　　　　　　 。

（2）取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈血红色，试写出酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式：

（3）调节溶液pH所用物质X最好为(　　　 )

A．NaOH溶液　　 B．氨水　　 C．MnCO3固体　　 D．盐酸

（4）滤渣Ⅰ为　　　　　　　　 ，滤渣Ⅱ为　　　　　　　　 。

（5）沉锰的化学方程式为：　　　　　　　　　　 　　　　　 。

（6）MnCO3也是制造锂离子电池的重要原料，在此电池的正极，充放电过程中发生LiMn2O4与Li1-xMn2O4之间的转化，写出该电池充电时正极发生的反应式：　　　　　　 。

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某含锰矿石的主要成分是 MnO2，还含 CaO、Al2O3、FeS 杂质，由此矿石生产 MnCO3 的工艺流 程如图所示：

已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH 如表所示：

②常温下，Ksp（CaF2）=3.95×10-11

回答下列问题：

（1）酸溶时，是否能将稀硫酸换成浓盐酸_____（填“ 是” 或“ 否” ）；操作 I 的名称 为_____。

（2）取溶液Ⅰ加入 KSCN 溶液，溶液呈血红色，试写出酸溶过程中 MnO2 与 FeS 发生反应的离子方程 式：_____。

（3）调节溶液Ⅰ的 pH 时，pH 的范围为_____；所用的物质 X 最好是_____（填字母）。

A．盐酸　　 B．NaOH 溶液　　 C．氨水　　 D．MnCO3 固体

（4）滤渣Ⅰ为_____，滤渣Ⅱ为_____。（填化学式）

（5）沉锰的化学方程式为_____。

（6）沉锰后过滤得到固体 MnCO3，设计实验方案验证 MnCO3 固体是否洗涤干净：_____。

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工业上可用软锰矿（主要成分是MnO2）和黄铁矿（主要成分是FeS2）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：

已知：MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解。

回答下列问题：

（1）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01mol/L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=　　 　　　　　　　 　　 〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕

（2）沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol/L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是　　　　　　 。

（3）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是：过滤、　　　　　　　　　　　　 。

（4）为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0mL，用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定，当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。

已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化：

2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ =2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O

MnO2 + C2O42- + 4H+ = Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O

求该软锰矿中二氧化锰的质量分数　　　　　　 (写出计算过程)。

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工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：

已知：MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解。

回答下列问题：

（1）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01mol/L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=　　　　 　　　 〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕

（2）沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol/L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是　　　　　　 。

（3）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是：过滤、　　　　　　　　　　　　 。

（4）为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0mL，用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定，当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。

已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化：

2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O

MnO2 + C2O42- + 4H+ == Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O

求该软锰矿中二氧化锰的质量分数　　　　　　 (写出计算过程)。

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某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。已知FeCO3、MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，主要流程如下：

(1)为提高含锰矿物浸出速率，可采取的措施有______________(至少写出两条)。

(2)设备1中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2。设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是______________________________________。

(3)设备2中加足量双氧水的作用是________________________。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+________________________。

(4)已知金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表，加氨水调节溶液的pH等于6，滤渣2的主要成分为_____________ (填化学式)。

(5)设备4中加入过量氢氧化钠溶液，用离子方程式表示发生的反应______________。

(6)保持其他条件不变，在不同温度下对含锰矿物进行酸浸，锰浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为________℃、______min。

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某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。已知FeCO3、MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，主要物质转化关系如下：

（1）设备1中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2。滤渣1的主要成分是_______（填化学式）。

（2）设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是_______。

（3）设备2中加足量双氧水的作用是_______。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+：_______。

（4）设备4中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解,。用化学平衡移动原理解释原因：_______。

（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置图如下：

① 电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的_______极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为___________。

② 该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式______________。

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某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。已知FeCO3、MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，主要物质转化关系如下：

（1）设备1中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2。滤渣1的主要成分是_______（填化学式）。

（2）设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是_______。

（3）设备2中加足量双氧水的作用是_______。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+：_______。

（4）设备4中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解,。用化学平衡移动原理解释原因：_______。

（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置图如下：

① 电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的_______极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为___________。

② 该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式______________。

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