锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量 Fe2O3、FeO、A12O3、SiO2等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。
(1)溶浸生产中为提高SO2回收率可采取的措施有_________(填序号)
a.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触
b.增大通入SO2的流速
c.减少软锰矿浆的进入量
d.减小通入SO2的流速
(2)已知:室温下,Ksp[A1(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=l×10-39, pH=7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1× l0-6mol /L),需调节溶液pH范围为_______。
(3)由硫酸锰与K2S2O8溶液常温下混合一周,慢慢得到球形二氧化锰(MnO2)。请写出发生反应的离子方程式___________。
(4)将MnO2和 Li2CO3按4:1的物质的量比配料,混合搅拌,然后升温至600℃〜750℃,制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式 _____________ 。
(5)锰酸锂可充电电池的总反应为:Li1-xMn2O4+LixCLiMn2O4+C(0<x<1)
①充电时,电池的阳极反应式为_________,若此时转移lmole-,则石墨电极将增重______g。
②废旧锰酸锂电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,为了安全,对拆解环境的要求是________。
高三化学综合题困难题
锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量 Fe2O3、FeO、A12O3、SiO2等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。
(1)溶浸生产中为提高SO2回收率可采取的措施有_________(填序号)
a.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触
b.增大通入SO2的流速
c.减少软锰矿浆的进入量
d.减小通入SO2的流速
(2)已知:室温下,Ksp[A1(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=l×10-39, pH=7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1× l0-6mol /L),需调节溶液pH范围为_______。
(3)由硫酸锰与K2S2O8溶液常温下混合一周,慢慢得到球形二氧化锰(MnO2)。请写出发生反应的离子方程式___________。
(4)将MnO2和 Li2CO3按4:1的物质的量比配料,混合搅拌,然后升温至600℃〜750℃,制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式 _____________ 。
(5)锰酸锂可充电电池的总反应为:Li1-xMn2O4+LixCLiMn2O4+C(0<x<1)
①充电时,电池的阳极反应式为_________,若此时转移lmole-,则石墨电极将增重______g。
②废旧锰酸锂电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,为了安全,对拆解环境的要求是________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量 Fe2O3、FeO、A12O3、SiO2等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。
(1)溶浸生产中为提高SO2回收率可采取的措施有_________(填序号)
a.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触
b.增大通入SO2的流速
c.减少软锰矿浆的进入量
d.减小通入SO2的流速
(2)已知:室温下,Ksp[A1(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=l×10-39, pH=7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1× l0-6mol /L),需调节溶液pH范围为_______。
(3)由硫酸锰与K2S2O8溶液常温下混合一周,慢慢得到球形二氧化锰(MnO2)。请写出发生反应的离子方程式___________。
(4)将MnO2和 Li2CO3按4:1的物质的量比配料,混合搅拌,然后升温至600℃〜750℃,制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式 _____________ 。
(5)锰酸锂可充电电池的总反应为:Li1-xMn2O4+LixCLiMn2O4+C(0<x<1)
①充电时,电池的阳极反应式为_________,若此时转移lmole-,则石墨电极将增重______g。
②废旧锰酸锂电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,为了安全,对拆解环境的要求是________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、A12O3、SiO2等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如图所示。
(1)溶浸生产中为提高SO2回收率可采取的措施有__(填序号)
A.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触
B.增大通入SO2的流速
C.减少软锰矿浆的进入量
D.减小通入SO2的流速
(2)已知:室温下,Ksp[A1(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=l×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×l0-6mol/L),需调节溶液pH范围为__。
(3)由硫酸锰与K2S2O8溶液常温下混合一周,慢慢得到球形二氧化锰(MnO2)。请写出发生反应的离子方程式__。
(4)将MnO2和Li2CO3按4:1的物质的量比配料,混合搅拌,然后升温至600℃〜750℃,制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式__。
(5)锰酸锂可充电电池的总反应为:Li1-xMn2O4+LixCLiMn2O4+C(0<x<1)
①充电时,电池的阳极反应式为__,若此时转移lmole-,则石墨电极将增重__g。
②废旧锰酸锂电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,为了安全,对拆解环境的要求是__。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆主要成分为MnO2,含少量Al2O3、Fe2O3、Fe2O、SiO2等杂质为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。
⑴溶浸过程中,为提高SO2吸收率,可采取的措施有________填字母。
a.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触 b. 增大通入SO2的速率
c. 减小软锰矿浆的进入量 d. 减小通入SO2的速率
⑵已知:室温下,Ksp[Al(OH)3] =1×10-33,Ksp[Fe(OH)3] =1×10-39,pH =7.1时Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂(室温)是除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10-6 mol·L-1),则需调节溶液pH的范围为________。
⑶硫酸锰与K2S2O8溶液在常温下混合一周,可慢慢得到球形二氧化锰(MnO2)。请写出发生反应的离子方程式:________。
⑷将MnO2和Li2CO3按物质的量4:1进行配料,充分搅拌,混合均匀然后升温至600~700℃,制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式:________。该反应中氧化剂为_______(填化学式)。
⑸锰酸锂可充电电池的总反应为Li1-xMn2O4 + LixCLiMn2O4 + C(0 < x < 1)。
①充电时,电池的阳极反应式为________。
②废旧锰酸锂电池中可能残留单质锂,拆解不当易着火、爆炸,为了安全,拆解的注意事项是________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
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:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 3.4 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 4.7 | 9.8 |
(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)
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
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:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 3.4 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 4.7 | 9.8 |
(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)
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料。工业上利用软锰矿浆吸收含硫烟气(SO2 和O2)制备锰酸锂,生产流程如下:
已知:①软锰矿主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质。
②软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。
③部分氢氧化物沉淀相关的溶液pH如下表:
(1)已知:
下列措施可提高SO2吸收率的是__________(填序号)
a.降低通入含硫烟气的温度 b.升高通入含硫烟气的温度
c.减少软锰矿浆的进入量 d.减小通入含硫烟气的流速
(2)加入试剂X能提高产品纯度,则X可以是_____________(填化学式)
(3)加氨水调溶液pH在5~6之间,目的是_______________。
(4)锰酸锂可充电电池的总反应式为:Li1-xMnO2+LixC LiMn2O4+C(x<1)
①放电时,电池的正极反应式为__________________
②充电时,若转移1mole-,则石墨电极将增重__________g。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
工业上主要采用软锰矿和闪锌矿联合生产MnO2和锌。软锰矿主要成分为MnO2,还含少量A12O3和SiO2杂质。闪锌矿主要成分为ZnS,还含少量FeS、CuS杂质。现用稍过量的软猛矿和闪转矿为原料,经过一系列处理后制备产品“MnO2和锌”。工艺流程如下:
已知:I:金属硫化物、硫酸、二氧化锰三者发生的反应均是氧化还原反应。
例如: MnO2+ZnS+2H2SO4MnSO4+ZnSO4+S+2H2O。
II:4X-+Mn2+MnX42-,X-不参与电极反应。Zn2+与X-不反应。
III:各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)操作I的名称是_____________。
(2)物质C是MnO2和ZnO的混合物。加入物质C充分作用后,过滤,所得固体的成分是_______(用化学式表示)。
(3)电解溶液D的装置如下图所示,两个电极都是惰性电极。
①硫酸钠的作用是__________________。
②b电极的电极反应式是____________________________________。
请用平衡移动原理解释加入试剂NaX的作用:___________________________。
(4)若一定质量的闪锌矿中含1.76kg FeS,则在上述流程中1.76kg FeS消粍MnO2的质量为_____kg。
(5)现有0.4mol/LMn(NO3)2、0.8mol/LZn(NO3)2的混合溶液100mL,向该混合液中逐滴加入Na2S溶液,当MnS沉淀一定程度时,测得c( Mn2+) = 2.0×10-3mol/L,则此时c(Zn2+)=______[已知Ksp(ZnS) =1.3×10-24,Ksp(MnS) =2.6×10-13]。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
闪锌矿主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂质。软锰矿的主要成分为 MnO2;含少量A12O3和SiO2。现以闪锌矿和软猛矿为原料制备Zn和MnO2,其简化流程如下(中间产物的固体部分已经略去)。
已知:I.矿石中所有金属元素在滤液中均以离子形式存在。
Ⅱ.各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe,3+ | Al3+ | |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)步骤①中发生多个反应,其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出,溶液变为棕黄色,写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式________________________________。
(2)步骤②加入金属锌是为了回收金属,回收金属的主要成分是_______________。
(3)步骤③与MnO2发生氧化还原反应的离子方程式_________________,物质X可以是__________(用字母表示。
A.Cu2(OH)2CO3 B.MnCO3 C. MgO D.Zn(OH)2
(4)流程中可以循环利用的物质是____________(填化学式)。
(5)MnO2与Li构成LiMnO2,该电池反应原理如右图所示,其中电解质LiClO4,溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:
①外电路中的电子移动方向是由______极流向______极(填字母)。
②写出该锂离子电池的正极电极反应式_____________________________。
(6)已知:25℃时,HCN的电离常数K=4.9×10-10, H2S的电离常数K1=1.3×10-7 ,K2=7.0 ×10 -15,向NaCN溶液中通入少量的H2S气体,该反应的化学方程式为______________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
闪锌矿主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂质。软锰矿的主要成分为 MnO2;含少量A12O3和SiO2。现以闪锌矿和软猛矿为原料制备Zn和MnO2,其简化流程如下(中间产物的固体部分已经略去)。
已知:I.矿石中所有金属元素在滤液中均以离子形式存在。
Ⅱ.各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe,3+ | Al3+ | |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)步骤①中发生多个反应,其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出,溶液变为棕黄色,写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式________________________________。
(2)步骤②加入金属锌是为了回收金属,回收金属的主要成分是_______________。
(3)步骤③与MnO2发生氧化还原反应的离子方程式_________________,物质X可以是__________(用字母表示。
A.Cu2(OH)2CO3 B.MnCO3 C. MgO D.Zn(OH)2
(4)流程中可以循环利用的物质是____________(填化学式)。
(5)MnO2与Li构成LiMnO2,该电池反应原理如右图所示,其中电解质LiClO4,溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:
①外电路中的电子移动方向是由______极流向______极(填字母)。
②写出该锂离子电池的正极电极反应式_____________________________。
(6)已知:25℃时,HCN的电离常数K=4.9×10-10, H2S的电离常数K1=1.3×10-7 ,K2=7.0 ×10 -15,向NaCN溶液中通入少量的H2S气体,该反应的化学方程式为______________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析