碳酸锰可用作脱硫的催化剂，是合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上从锰泥（主要含KMnO...

碳酸锰可用作脱硫的催化剂，是合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上从锰泥（主要含KMnO4和少量MnO2、CuO、PbO等）中回收MnCO3的流程如图所示：

回答下列问题：

（1）“滤渣1”中的主要成分为PbSO4，其中Pb元素的化合价是__。

（2）Fe2+能将MnO2还原为Mn2+，该反应的离子方程式：__。

为检验FeSO4是否被氧化，可往滤液1中加入__溶液（填化学式）。

（3）已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，通入NH3调pH=4时，溶液中c(Fe3+)=__。

（4）流程中加入固体X能使Cu2+沉淀，则最适宜的固体X为__（填字母）。

a.MnS　　　　　 b.ZnS　　　　　 c.Ca(OH)2　　　　　　 d.Ba(OH)2

（5）加入氨水和过量NH4HCO3生成MnCO3沉淀的离子方程式为__。

（6）处理锰泥时，H2SO4、FeSO4混合溶液中比值不宜过大，请从节约药品的角度分析，原因是___。

（7）若利用100t锰泥制得55tMnCO3，反应中Mn元素的转化率为80.0%，则锰泥中Mn元素的质量分数为__%（精确到小数点后1位）。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

碳酸锰（MnCO3）是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿（主要成分是MnO2，还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质）制取碳酸锰的流程如下图所示：

已知：还原焙烧主反应为：2MnO2+C2MnO+CO2↑。

可能用到的数据如下：

根据要求回答下列问题：

（1）步骤B中若采用质量分数为35%的硫酸（密度ρ=1.26 g/cm3），则其物质的量浓度为____。

（2）步骤C中得到的滤渣主要成分是______________________________，步骤D中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_____________________________。

（3）步骤E中调节pH的范围为______________________________。

（4）步骤G的离子方程式为_________________________________________，若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32－的浓度为2.2×10－6 mol/L，则Ksp(MnCO3)=___________。

（5）实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，原理为：____Mn2+ +____ S2O82－ + _____H2O = __________________________________，

①请完成上述离子方程式； _____________

②请描述Mn2+未完全反应时出现的现象__________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2，还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示：

已知：还原焙烧主反应为2MnO2+C2MnO+CO2↑。

可能用到的数据如下：

根据要求回答下列问题

(1)在实验室进行步骤A操作，需要用到的仪器名称为___________。

(2)步骤C中得到的滤渣主要成分是CaSO4和___________，步骤D中还原剂与氧化剂的物质的量之比为___________。

(3)步骤E中调节pH的范围为___________，其目的是______________________。

(4)步骤G发生的离子方程式为_________________________________，若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32－的浓度为2.2×10－6mol/L，则Ksp(MnCO3)=___________。

(5)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，原理为Mn2++S2O82－+H2O→H++SO42－+MnO4－，确认Mn2+离子已经完全反应的现象是___________。

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碳酸锰（MnCO3）是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿（主要成分是MnO2，还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质）制取碳酸锰的流程如下图所示：

已知：还原焙烧主反应为：2MnO2+C2MnO+CO2↑。

可能用到的数据如下：

根据要求回答下列问题：

（1）在实验室进行步骤A，需要用到的仪器为________________，步骤B中若采用质量分数为35%的硫酸（密度ρ=1.26 g/cm3），则其物质的量浓度为_________。

（2）步骤C中得到的滤渣主要成分是_______________，步骤D中还原剂与氧化剂的物质的量之比为__________。

（3）步骤E中调节pH的范围为________，其目的是_____________________________。

（4）步骤G的离子方程式为___________________，若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32－的浓度为2.2×10－6 mol/L，则Ksp(MnCO3)=__________。

（5）实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，原理为：

Mn2++S2O82－+H2O=H++SO42－+MnO4－，

①请配平上述离子方程式____________________________；

②确认Mn2+离子已经完全反应的现象是_______________________________。

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碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体，合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上用软锰矿（主要成分是MnO2·MnO，含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2）制备碳酸锰的流程如下：

（1）“浸取”步骤中，MnO2·MnO发生反应的离子方程式为___，还能被K2SO3还原的物质有___（填化学式）。“过滤”时滤渣的主要成分是___。

（2）如表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（“沉淀完全”是指溶液离子浓度低于1.0×10-5mol·L-1），请补充完整由“氧化”后的溶液制备MnCO3的实验方案：向“氧化”后的溶液中加入____，调pH为___，___，得较纯MnCl2溶液，加入KHCO3溶液沉锰得MnCO3。(实验中可能用到的试剂为K2CO3溶液、盐酸)。

（3）“沉锰”步骤的离子方程式为___，若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32-的浓度为2.2×10-6mol·L-1，则Ksp(MnCO3)=___。

（4）实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，原理为：Mn2++S2O82-+H2O---H++SO42-+MnO4-

①请配平上述离子方程式___；

②确认Mn2+离子已经完全反应的现象是___。

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KMnO4是实验室常用的氧化剂，可用作水处理剂等。

（1）实验室用MnO2等为原料制取少量KMnO4的实验流程如下：

①“熔融”时，可用作坩埚材质的是__________ (填序号)。

a．氧化铝　　　　　 　　 b．陶瓷　　　　　 　　 c．铁　　　　　 　　 d．玻璃

②“K2MnO4歧化”的离子方程式为__________。

③“蒸发浓缩”时，温度需控制在80℃，适宜的加热方式是__________。

（2）高锰酸钾法测定水体COD (化学雷氧量) 的实验步骤如下：

步骤1．准确移取100mL 水样，置于250mL 锥形瓶中。加入10mL1∶3 的硫酸，再加入15.00mL0.0200 mol·L-1KMnO4 溶液(此时溶液仍呈紫红色)。

步骤2．用小火煮沸10min (水中还原性物质被MnO4-氧化，本身还原为Mn2+)，取下锥形瓶趁热加10.00mL0.0500mol·L-1Na2C2O4溶液，充分振荡(此时溶液为无色)。

步 骤3．趁热用0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定至呈微红色，消耗KMnO4 溶液4.500mL。通过计算确定该水样的化学需氧量(写出计算过程)。__________________[已知： COD是指在一定条件下，以氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，通常换算为需要的O2的质量(mg)，COD的单位mg·L-1。]

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碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料，也可用作脱硫的催化剂等。一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示

已知①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素

②常温下，相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表

③常温下，Ksp(CaF2)=1.46×10−10，Ksp(MgF2)=7.42×10−11；Ka(HF)=1.00×10−4

回答下列问题：

（1）“混合研磨”的作用为_______________________

（2）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________________

（3）分析图1、图2，焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_____________________________

（4）净化除杂流程如下

①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8＞KMnO4＞MnO2＞Fe3+，则氧化剂X宜选择__________

A. (NH4)2S2O8 　　　 B. MnO2　　　　　 C. KMnO4

②调节pH时，pH可取的范围为_________________

③常温下加入NH4F将Ca2+、Mg2+沉淀除去，此时溶液中，=______若此时pH为6，c(Mg2+)= a mol/L，则c(HF)为______________ mol/L （用a表示）

（5）“碳化结晶”过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵，可能的原因是__________________

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碳酸锰(MnCO3)常用于脱硫的催化剂。工业上利用软锰矿（主要成分是MnO2，还含有钙、铁、铝镁的氧化物及一些重金属的氧化物）制备无水碳酸锰的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）为了提高“酸浸”步骤中原料的浸出率，可以采取的措施有___________（填字母）。

a．适当升温　　　 b．连续搅拌　　 c．研磨矿石　　 d．加入足量的水

（2）“氧化”步骤中利用MnO2将溶液中Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为_____________。

（3）“除铝铁”步骤中用MnCO3调节溶液pH的优点是___________________（写出一点），也可以用（填化学式）_____________代替MnCO3。

（4）“沉锰”步骤中反应温度需要控制在30~35℃以下，反应温度控制在35℃以下的原因是____，写出“沉锰”步骤中发生反应的化学方程式：________________________。

（5）25℃时，Ksp(MnCO3)=2.2×10-11，Ksp(MgCO3)=6.8×10-6。“沉锰”步骤中当Mn2+刚好沉淀完全[c(Mn2+)=1×10-5mol·L-1]时，若不析出MgCO3沉淀，则此时c(Mg2+)不能超过_____________mol·L-1（计算结果保留1位小数）。

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氧化锌主要用作催化剂、脱硫剂、发光剂和橡胶添加剂。一种以锌焙砂（ZnO、ZnSiO3和少量As2O3、CuO、PbO杂质，其中As与N同主族）为原料制备氧化锌的流程如图所示：

请回答下列问题。

(1)循环使用的物质有____、____和______（填化学式）。

(2)“浸出”时，锌以Zn( NH3)42+进入滤液。

①浸出率与温度关系如图l所示，请解释温度超过55℃后浸出率显著下降的原因：___________

②浸出率与n(NH3)：n[(NH4)2SO4]关系如图所示，6：4之后浸出率下降，说明____（填编号）的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。

A.ZnO和ZnSiO3　　 B.ZnO　　 C.ZnSiO3

(3)“除砷”过程中生成Fe3( AsO4)2沉淀，其中铁元素的化合价是____；沉淀剂为FeSO4·H2O、(NH3)2S2O8，添加(NH4)2S2O8的目的是____。

(4)“除重金属”和“深度除重金属”除去的重金属是____（填名称）。

(5)“蒸氨”的产物主要是ZnSO4和NH3，写出所发生反应的化学方程式____。

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磁性材料产业是21 世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，碳酸锰(MnCO3)可制造电信器材的软磁铁氧体。工业上利用软锰矿(主要成分为 MnO2，含少量SiO2、Fe2O3、CuO 等杂质)和含SO2的烟气为主要原料制备无水碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①MnCO3难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃ 时开始分解。

②不同金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH 和有关物质的 Ksp 如下表：

回答下列问题：

(1)为提高“溶浸”过程中的浸取速率，以下方法不能提高浸取速率的是________。

A.将矿石研磨粉碎　　　　 B.连续搅拌　　 C.延长浸取时间　　 D.升高温度　　 E.适当增大稀硫酸的浓度

“溶浸”过程中往往有副产物MnS2O6 生成，温度对“溶浸”反应的影响如下图所示， 为减少MnS2O6的生成，“溶浸”的适宜温度应大于___。

(2)“除铁”步骤中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，发生反应的离子方程为____。

(3) “净化”步骤的目的是除去溶液中的Ca2+、Cu2+等杂质。若测得滤液中 c(F-)=0.02mol•L-1，则滤液中残留的c(Ca2+) =__。

(4) “沉锰”步骤中 ，加入 NH4HCO3后有无色无味的气体放出， 发生反应的离子方程式为______。

(5)从“沉锰”步骤中要得到纯净无水MnCO3，先将析出的 MnCO3沉淀过滤，再用_______(填化学式)洗涤更易于干燥。过滤后废液的主要成分为____(填化学式)。

(6)实际生产中， 运用阴离子交换膜法电解得到金属锰，电解装置如下图所示，B电极为直流电源的_________极。该工艺若不使用离子交换膜， 会造成Mn2+发生副反应生成 MnO2， 写出该副反应的电极反应式_______。

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