一种利用废干电池中黑色粉末（主要成分MnO2、炭粉及少量Hg2+、Pb2+等重金属盐）制备...

一种利用废干电池中黑色粉末（主要成分MnO2、炭粉及少量Hg2+、Pb2+等重金属盐）制备MnSO4晶体的工艺流程如图：

下列说法错误的是（　　　 ）

A.反应①中1molFe至多还原1.5molMnO2

B.重金属主要在滤渣2中

C.步骤③煮沸可使沉淀颗粒长大，目的是便于固液分离

D.合理处理废旧电池有利于资源再利用并防止汞、铅等重金属污染

高三化学单选题困难题查看答案及解析

一种利用废干电池中黑色粉末（主要成分MnO2、炭粉及少量Hg2+、Pb2+等重金属盐）制备MnSO4晶体的工艺流程如图：

下列说法错误的是（　　　 ）

A.反应①中1molFe至多还原1.5molMnO2

B.重金属主要在滤渣2中

C.步骤③煮沸可使沉淀颗粒长大，目的是便于固液分离

D.合理处理废旧电池有利于资源再利用并防止汞、铅等重金属污染

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一种利用废干电池中黑色粉末（主要成分MnO2、炭粉及少量Hg2+、Pb2+等重金属盐）制备MnSO4晶体的工艺流程如图：

下列说法错误的是（　　　 ）

A.反应①中1molFe至多还原1.5molMnO2

B.重金属主要在滤渣2中

C.步骤③煮沸可使沉淀颗粒长大，目的是便于固液分离

D.合理处理废旧电池有利于资源再利用并防止汞、铅等重金属污染

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利用锌锰干电池内的黑色固体水浸后的碳包滤渣(含MnO2、C、Hg2+等）制取MnSO4 • H2O 的实验流程如下：

已知:25℃时，几种硫化物的溶度积常数如下:

25℃时，部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:

（1）上述流程中，蒸发实验操作时用到的硅酸盐材质的仪器有______________。

（2）在加热条件下“浸取”，其原因是__________________；浸取时生成MnSO4和Fe2(SO4)3的化学方程式为__________________________。

（3）滤渣I的成分为MnO2、C和____________(填化学式）；若浸取反应在25℃时进行，FeS足量，则充分浸取后溶液中的c(Hg2+)/C(Fe2+)=　　 ____________(填数值）。

（4）“氧化”时的离子方程式为____________；氧化时可用H2O2代替MnO2，H2O2的电子式为_______。

（5）中和时，应该调节溶液pH的范围到____________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

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碳酸锰和硝酸铜晶体的主要工艺流程如图所示 ：

已知：①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 0. l mol/L 计算）

②100.8≈6.3

（1）酸浸时，下列措施能够提高浸取速率的措施是__________________　　 。

A.将矿石粉碎　　 B.适当延长酸浸时间　　　　 C.适当升高温度

（2）酸浸时， MnO2 与Cu2S反应的离子方程式是 __________________。　　

（3）浸出液调节pH = 4 的目的是_____________________　　 ，浸出液中铜离子浓度最大不能超过_______________　　 mol•L-1（保留一位小数）。

（4）生成 MnCO3 沉淀的离子方程式是_______________________。　　　

（5）本工艺中可循环使用的物质是　　 ___________________（写化学式）。

（6）流程中需要加入过量HNO3溶液，除了使 Cu2(OH)2CO3完全溶解外，另一作用是蒸发结晶时_______________________。

（7）制得的Cu(NO3)2 晶体需要进一步纯化， 其实验操作名称是______________　　 。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

（14分）工业上可用软锰矿浆（主要成分为MnO2）吸收硫酸厂废气SO2，并制备MnSO4.H2O晶体，其工艺流程如下：

已知：①浸出液的pH<2，且阳离子主要是Mn2＋，以及少量Fe2＋、Al3＋等。

②几种离子沉淀时数据信息如下：

请回答下列问题：

（1）浸出液pH <2的原因可能是_________________________________________。

（2）加入MnO2，氧化时溶液中反应的离子方程式为________________________ ，若流程中取消“加入MnO2”，对上述流程的影响是________________________________________。

（3）试剂X________（填“能”或“不能”）选用氢氧化锰，试说明理由：____________

______________________________________________________________________________。

（4）滤渣的主要成分是________，利用滤渣能提取铁红，其原理是______________________

______________________________________________________________________________。

（5）从滤液中提取MnSO4.H2O晶体的操作是____________________________________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

锰酸锂（LiMn2O4)是新型锂离子电池常用的正极材料。工业上以软锰矿浆为原料可制备锰酸锂，同时制得副产品MnSO4·H2O晶体，其流程如图所示。

已知：（1）软锰矿浆的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3，MgO、Al2O3，CaO，SiO2等杂质。

（2）温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度升高而逐渐降低。

（3）有关物质的溶度积常数如下表：

（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为_____。该过程中，为提高软锰矿中MnO2的浸出率，下列措施可行的有_____（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的流速

C．适当升温

D．减少软锰矿浆的进入量

（2）第1步除杂中加入H2O2的目的是_____。

（3）第2步除杂，主要是将Ca2+，Mg2+转化为相应的氟化物沉淀除去，其中MnF2除去Mg2+反应的离子方程式为MnF2(s)+Mg2+(aq)=Mn2+(aq)+MgF2(s)，该反应的平衡常数为_____。

（4）图中的一系列操作指的是_____。

（5）将MnO2和Li2CO3按4：1的物质的量之比配料，混合搅拌，然后高温煅烧600~750℃，制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式：_____。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

锰酸锂（LiMn2O4)是新型锂离子电池常用的正极材料。工业上以软锰矿浆为原料可制备锰酸锂，同时制得副产品MnSO4·H2O晶体，其流程如图所示。

已知：（1）软锰矿浆的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3，MgO、Al2O3，CaO，SiO2等杂质。

（2）温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度升高而逐渐降低。

（3）有关物质的溶度积常数如下表：

（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为_____。该过程中，为提高软锰矿中MnO2的浸出率，下列措施可行的有_____（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的流速

C．适当升温

D．减少软锰矿浆的进入量

（2）第1步除杂中加入H2O2的目的是_____。

（3）第2步除杂，主要是将Ca2+，Mg2+转化为相应的氟化物沉淀除去，其中MnF2除去Mg2+反应的离子方程式为MnF2(s)+Mg2+(aq)=Mn2+(aq)+MgF2(s)，该反应的平衡常数为_____。

（4）图中的一系列操作指的是_____。

（5）将MnO2和Li2CO3按4：1的物质的量之比配料，混合搅拌，然后高温煅烧600~750℃，制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式：_____。

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我国电池的年市场消费量约为80亿只，其中70%是锌锰干电池，利用废旧锌锰干电池制备硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)和纯MnO2的工艺如下图所示：

已知：

①锌皮的主要成分为Zn，含有少量Fe；炭包的主要成分为ZnCl2、NH4Cl、MnO2、碳粉等，还含有少量的 Cu、Ag、Fe 等。

②Ksp[Zn(OH)2]=2.0×10-16；Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16；Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。

(1)除去炭包中碳粉的操作为_____________。

A.酸浸　　 B.过滤　　 C.焙炒　　　　　 D.焙烧

(2)粗MnO2转化为MnSO4时，主要反应的离子方程式为_____________________。

(3)焙烧时发生反应的化学方程式为_____________。

(4)制备硫酸锌晶体流程中，用ZnO调节溶液pH的目的是______________________________，若溶解时不加H2O2带来的后果是____________________。

(5)“草酸钠-高锰酸钾返滴法”可测定MnO2的纯度：取agMnO2样品于锥形瓶中，加入适量稀硫酸，再加入V1mLc1mol·L-1Na2C2O4溶液(足量)，最后用c2mol·L-1的KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，达终点时消耗V2 mL标准KMnO4溶液。

①MnO2参与反应的离子方程式为_____________。

②该样品中MnO2的质量分数为__________________(假定杂质不参与反应，列出表达式即可)。

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我国电池的年市场消费量约为80亿只，其中70%是锌锰干电池，利用废旧锌锰干电池制备硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)和纯MnO2的工艺如下图所示：

已知：

①锌皮的主要成分为Zn，含有少量Fe；炭包的主要成分为ZnCl2、NH4Cl、MnO2、碳粉等，还含有少量的 Cu、Ag、Fe 等。

②Ksp[Zn(OH)2]=2.0×10-16；Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16；Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。

(1)除去炭包中碳粉的操作为_____________。

A.酸浸　　 B.过滤　　 C.焙炒　　　　　 D.焙烧

(2)粗MnO2转化为MnSO4时，主要反应的离子方程式为_____________________。

(3)焙烧时发生反应的化学方程式为_____________。

(4)制备硫酸锌晶体流程中，用ZnO调节溶液pH的目的是______________________________，若溶解时不加H2O2带来的后果是____________________。

(5)“草酸钠-高锰酸钾返滴法”可测定MnO2的纯度：取agMnO2样品于锥形瓶中，加入适量稀硫酸，再加入V1mLc1mol·L-1Na2C2O4溶液(足量)，最后用c2mol·L-1的KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，达终点时消耗V2 mL标准KMnO4溶液。

①MnO2参与反应的离子方程式为_____________。

②该样品中MnO2的质量分数为__________________(假定杂质不参与反应，列出表达式即可)。

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