软锰矿的主要成分MnO2，还含有Fe2O3、Al2O3、SiO2等，用软锰矿浆吸收工业废气...

软锰矿的主要成分MnO2，还含有Fe2O3、Al2O3、SiO2等，用软锰矿浆吸收工业废气中的二氧化硫，制备高锰酸钾的流程如图所示：

已知：滤液A中的金属阳离子主要是Mn2+还含有少量的Fe2+、Al3+等，几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如右表所示：

根据上述流程，回答下列问题：

（1）写出软锰矿通入二氧化硫发生的主要反应的化学方程式__。

（2）滤渣A的成分是__，其中的化学键类型是___。

（3）步骤②中加入MnO2的作用__。

（4）有同学认为可以用碳酸锰（MnCO3）或氢氧化锰[Mn(OH)2]替代石灰乳，你是否同意此观点___？简述理由___。

（5）滤液B中加入KMnO4时发生反应的离子方程式是__。

（6）第⑦步用镍片（镍不参与反应）和铁板作电极，电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。有关说法正确的是__（填字母）

A.a与电源的负极相连

B.离子交换膜为阳离子交换膜

C.阳极的电极反应为MnO42--e-=MnO4-

D.阴极的电解产物为KOH

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工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：

（1）浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42－+ H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。

ⅰ：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O　 ⅱ: ......

写出ⅱ的离子方程式：____________________________________________。

（2）过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_______（填离子符号）。

（3）氧化过程中被MnO2氧化的物质有（写化学式）：____________________。

（4）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是_________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。

（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：_____________________。

（6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_________________________________。

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工业以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：

(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42－+H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。

i．Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O　　　　 ii．……

写出ii的离子方程式：______________________。

(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为___________(填离子符号)

(3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式)：______________________。

(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对浸锰”反应的影响如图所示：为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是___________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。

(5)加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：______________________。

(6)已知：pNi=－lgc(Ni2+)，常温下，Ksp(NiCO3)=1.4×10－7，向10mL0.1mol·L－1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1mol·L－1Na2S溶液，会产生NiS沉淀，在滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。则在E、F、G三点中，___________点对应溶液中水电离程度最小，常温下，在NiS和NiCO3的浊液中=______________________。

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工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：

（1）浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42－+ H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。写出ⅱ的离子方程式：_____________。

ⅰ：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O

ⅱ：……

（2）过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_____________（填离子符号）。

（3）写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式：_________________。

（4）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是_________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是___________________。

（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：___________________。

（6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是____________________。

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工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：

（1）浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42－+ H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。写出ⅱ的离子方程式：_____________。

ⅰ：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O

ⅱ：……

（2）过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_____________（填离子符号）。

（3）写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式：_________________。

（4）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是_________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是___________________。

（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：___________________。

（6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是____________________。

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Ⅰ.工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：

(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。

ⅰ：Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O　

ⅱ：____________________________________________（离子方程式）。

(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为____________（填离子符号）。

(3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有（写化学式）：____________________。

(4) “浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是_________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。

(5).加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：_______________________________________________________。

Ⅱ.重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。

酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72-形式存在，工业上常用电解法处理含Cr2O72-的废水。实验室用如图装置模拟处理含Cr2O72-废水，阳极反应式Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式2H++2e-=H2↑随着电解进行，阴极附近pH升高。

(1)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?____(填“能”或“不能”)，理由是______________________。

(2)电解时阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为______________________________。

(3)上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡影响角度解释其原因__________________________。

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高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由软锰矿浆（主要成分是MnO2）吸收含硫废渣产生的废气制备，工艺如下图所示。

已知：浸出液的pH <2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。请回答下列问题：

（l）高温焙烧前需将矿石研成粉末，其目的是____。

（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是____（用离子方程式表示）；写出“沉锰”的离子方程式____。

（3）下列各组试剂中，能准确测定尾气中SO2含量的是____。（填编号）

a NaOH溶液、酚酞试液

b 稀H2SO4酸化的KMnO4溶液

c 碘水、淀粉溶液

d 氨水、酚酞试液

（4）滤渣的主要成分有____。

（5）若要从MnSO4溶液中得到高纯硫酸锰必须进行的实验操作顺序是____（用字母填空）。

a 过滤洗涤　　 b 蒸发浓缩　　 c 冷却结晶　　 d 干燥

（6）已知：pH =7.1时Mn（OH）2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+（使其浓度均小于1×10 -6mol/L），需调节溶液pH范围为____

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锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料，在工业上可利用软锰矿浆（主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质）吸收含硫烟气（主要成分SO2）制备锰酸锂，生产流程如下：

已知：①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

（1）为提高含硫烟气中SO2的吸收率，可以采取的措施_____________（举一例）。

（2）滤液1中所含金属阳离子有Mn2+、_____________（填离子符号）。

（3）在实际生产中，Li2CO3与MnO2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4，反应过程如下：

①升温到515℃时，Li2CO3开始分解产生CO2，同时生成固体A，此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多，可能原因是_________________；

②升温到566℃时，MnO2开始分解产生另一种气体X，X恰好与①中产生的CO2物质的量相等，同时得到固体B。请写出此过程反应的化学方程式___________；

③升温到720℃时，第三阶段反应开始，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂。请写出该阶段反应的化学方程式_________________。

（4）请补充完整由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案[Al(OH)3在pH≥12时溶解]：边搅拌边向滤液1中________________。（实验中须用到的试剂有：NaOH溶液、H2O2、CO2）

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锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料，在工业上可利用软锰矿浆（主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质）吸收含硫烟气（主要成分SO2）制备锰酸锂，生产流程如下：

已知：①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。

②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

（1）已知：SO2的吸收率与温度及烟气流速的关系如图。

为提高含硫烟气中SO2的吸收率，可以采取的措施________________。

（2）滤液1中所含金属阳离子有Mn2+、_____________（填离子符号）。

（3）在实际生产中，Li2CO3与MnO2按物质的量之比为1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4。

①升温到515 ℃时，Li2CO3开始分解产生CO2，同时生成固体A，此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多，可能原因是_________________。

②升温到566 ℃时，MnO2开始分解产生另一种气体X，X恰好与①中产生的CO2物质的量相等，同时得到固体B。请写出此过程发生的化学反应方程式_________________。

③升温到720 ℃时，A、B反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂。请写出发生的化学反应方程式_________________。

（4）请补充完整由“滤液1”得到“滤液2”和Al(OH)3的实验方案[Al(OH)3在pH≥12时溶解]：边搅拌边向滤液1中________________。（实验中须用到的试剂有：NaOH溶液、H2O2、CO2）

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辉铜矿主要成分为Cu2S，软锰矿主要成分为MnO2，它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下：

已知：①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；

②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水中会分解生成NH3；

③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算)：

（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有____________________(任写一点)；

（2）调节浸出液pH的范围为____________，其目的是_______________________；

（3）本工艺中可循环使用的物质是____________________(写化学式)．

（4）在该工艺的“加热驱氨”环节，若加热的温度较低或过高，都将造成_________________的结果；

（5）碳酸锰在一定条件下可得硫酸锰溶液，试根据如下曲线图示，现由硫酸锰溶液制备MnSO4·H2O的实验方案为____________________。

（6）用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4•H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有_________________(任写一种)。

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