干电池是日常生活中常用的电池，原料为Zn和MnO2。某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及杂...

干电池是日常生活中常用的电池，原料为Zn和MnO2。某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及杂质Al2O3)和闪锌矿(含ZnS约80%及少量FeS杂质)共同生产。流程如下：

已知：①A是ZnSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。

②Ⅳ中反应的方程式为：MnSO4＋ZnSO4＋2H2O MnO2＋Zn＋2H2SO4。

（1）混合物A中，属于还原产物的是______(填化学式)。

（2）加入X的作用是_____________________。已知溶液中各离子开始沉淀的pH如表所示，则加入X后，溶液pH应调整到_____(填字母)。

A．4.5 　　　　　　　　 B．8.0 　　　　　　　　 C．6.5 　　　　　　　　　　 D．9.0

步骤Ⅱ加热的原因是____________________。适宜作为X加入步骤Ⅱ的物质为______(填字母)。

A．MnCO3　　　　　　　　 B．Zn2(OH)2CO3 　　 C．NaOH　　　　　 D．KOH

（3）生产过程中除矿石外，还有哪些原料需要购买？____________(填化学式)。

（4）若要从步骤Ⅳ的过滤中得到芒硝晶体(Na2SO4·10H2O)，则需要进行的实验操作有________、________、过滤、洗涤、干燥等。

高二化学工业流程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Al2O3和SiO2杂质。闪锌矿主要成分为ZnS，还含少量FeS、CuS杂质。现用稍过量的软锰矿和闪锌矿为原料，经过一系列处理后分别在两个电极生成产品“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：

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______________________。a电极的电极反应式是_______________________。

（4）若一定质量的闪锌矿中含1.76kgFeS，则在上述流程中1.76kgFeS消耗MnO2的质量为_______kg。

（5）现有0.4mol/L Mn(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+)=2.0×10-3 mol/L，则此时c(Zn2+)=________[已知Ksp(ZnS)=1.3×10-24，Ksp(MnS)=2.6×10-13]

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，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A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：

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③中MnO2的其作用是______，另外一种物质X可以是______。

A．MgCO3　　　　 B．ZnO　　　　 C．MnCO3　　　　 D．Cu(OH)2

（3）MnO2与Li构成LiMnO2，它可作为某锂离子电池的正极材料，电池反应方程式为： Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C，写出该锂离子电池的正极电极反应式______。MnO2可做超级电容器材料，用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是______.

（4）已知：H2S的电离常数K1=1.3×10―7，K2=7.0×10―15，在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L―1Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS―浓度为1.0×10―4 mol·L―1时，Mn2+开始沉淀，则a=______。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10―15]

高二化学填空题困难题查看答案及解析

软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，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A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：

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③中MnO2的其作用是______，另外一种物质X可以是______。

A．MgCO3　　　　 B．ZnO　　　　 C．MnCO3　　　　 D．Cu(OH)2

（3）MnO2与Li构成LiMnO2，它可作为某锂离子电池的正极材料，电池反应方程式为： Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C，写出该锂离子电池的正极电极反应式______。MnO2可做超级电容器材料，用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是______.

（4）已知：H2S的电离常数K1=1.3×10―7，K2=7.0×10―15，在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L―1Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS―浓度为1.0×10―4 mol·L―1时，Mn2+开始沉淀，则a=______。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10―15]

高二化学填空题困难题查看答案及解析

中国的锰矿石和锌矿石产地在云南、广东、青海等。软锰矿是一种常见的锰矿石，其主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS、CdS等杂质，晶体属于六方晶系。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下。

已知：Ⅰ．矿石中所有金属元素在滤液A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：

回答下列问题：

（1）步骤①中MnO2、CuS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，请写出该反应的化学方程

式___________________。

（2）步骤②加入适量金属锌是为了回收金属，回收金属的主要成分是_________________。

（3）步骤③中MnO2的作用是________________，另外一种物质X可以是__________。

A．ZnO　　　　　　　 B．MgO　　　　　　 Ｃ．Cu2(OH)2CO3　　　　　　 D．MnCO3

（4）锂离子电池的正极材料有多种，其中MnO2与Li构成LiMnO2是一种常见的正极材料。电池反应方程式为：Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C，写出该锂离子电池的正极电极反应式_____________________。

已知：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，反应的离子方程式为_______________________。

在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L－1 Mn2+废水

中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS－浓度为1.0×10―4 mol·L－1时，Mn2+开始沉淀，则a=________。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10－15]

高二化学填空题困难题查看答案及解析

工业上通过电解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2，原料为软锰矿和闪锌矿，软锰矿中含MnO2约a%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分，闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分。

I．（1）为了测量软锰矿中MnO2含量的测定，现将14. 5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取25.00ml该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0. l000mol.L-1的标准Na2S2O3溶液滴定，消耗标准液50. 00mL，则软锰矿中MnO2含量_________。（己知：2KI+2 H2SO4+ MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4；I2+2 S2O32-=2I-+ S4O62-)

II．研宄人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图l所示．

请回答下列问题：

（2）反应I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2 (SO4)3等，试完成反应I中生成CuSO4和MnSO4的化学方程MnO2+CuS+___________=________+_________+CuSO4+MnSO4．

（3）反应II加入适量锌的作用是___________；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为_____________。

（4）图2是Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线（g/l00g水），则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶→___________→用乙醇洗涤→干燥，用乙醇洗涤而不用水洗的原因是__________________________。

(5)用惰性电极电解MnSO4和ZnSO4制得Zn和MnO2的总反应是_______________________。

(6)本工艺可以循环利用的物质除MnO2、MnCO3、ZnCO3以外，还有___________（写化学式）．

高二化学实验题极难题查看答案及解析

工业上通过电解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2，原料为软锰矿和闪锌矿，软锰矿中含MnO2约a%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分，闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分。

I．（1）为了测量软锰矿中MnO2含量的测定，现将14．5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取25．00ml该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0．1000mol•L﹣1的标准Na2S2O3溶液滴定，消耗标准液50．00ml，则软锰矿中MnO2含量 　　 。（已知：2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4；　　 I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣）

Ⅱ．研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图1所示。

请回答下列问题：

（2）反应I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3等．试完成反应I中生成CuSO4和MnSO4的化学方程MnO2+CuS+ 　 = + +CuSO4+MnSO4。

（3）反应Ⅱ加入适量锌的作用是 　　　　　　　　　　　 ；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　 。

（4）图2是Na2SO4和Na2SO4•10H2O的溶解度曲线（g/100g水），则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶→ 　　 →用乙醇洗涤→干燥．用乙醇洗涤而不用水洗的原因是 　　　　　　　　　　 。

（5）用惰性电极电解MnSO4和ZnSO4制得Zn和MnO2的总反应是： 　　　　　 。

（6）本工艺可以循环利用的物质除MnO2、MnCO3、ZnCO3以外，还有 　　　　　 （写化学式）。

高二化学填空题极难题查看答案及解析

碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池，其构造如图所示。放电时总反应为：Zn+2H2O+2MnO2=Zn(OH)2+2MnOOH。

从废旧碱性锌锰电池中回收Zn和MnO2的工艺如图所示：

回答下列问题：

(1)MnOOH中，Mn元素的化合价为_________。

(2)“还原焙烧”过程中，高价金属化合物被还原为低价氧化物或金属单质(其中MnOOH、MnO2被还原成MnO)，主要原因是“粉料”中含有_________。

(3)“净化”是为了除去浸出液中的Fe2＋，方法是：加入______(填化学式)溶液将Fe2＋氧化为Fe3＋，再调节pH使Fe3＋沉淀完全。常温下，已知浸出液中Mn2＋、Zn2＋的浓度约为0.1 mol/L，根据下列数据计算，调节pH的合理范围是______至__________。(离子浓度小于1×10－5 mol/L即为沉淀完全)

(4)“电解”时，阳极的电极反应式为_________。本工艺中应循环利用的物质是_______(填化学式)。

(5)若将“粉料”直接与盐酸共热反应后过滤，滤液的主要成分是ZnCl2和MnCl2，且生成一种黄绿色气体，“粉料”中的MnOOH与盐酸反应的化学方程式为__________。

高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析

软锰矿的主要成分是MnO2，还含有少量(Hg2+等)重金属化合物杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2，还含有SiO2和Al2O3等杂质。工业上采用同槽硫酸酸溶等工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下：( 已知: Ksp[Al(OH) 3]=1 3×10-33，Ksp[Fe(OH) 3]=5.3×10-38，金属离子的浓度小于1×10-6视为沉淀完全。)

（1）为了提高锰元素的浸出率，在“浸取”时可采取的措施有：

①适当升高温度，②搅拌，③_________________等。

（2）流程“氧化”中加入MnO2与Fe2+发生反应的离子方程式为_________________。

（3）“滤渣2”中主要成分的化学式为_________________。

（4）流程“除重金属”时使用（NH4）2S而不使用Na2S的原因是_________________。

（5）流程“50℃碳化”得到碳酸锰，该反应的化学方程式为_________________。

（6）生成的碳酸锰产品需经充分洗涤，检验产品完全洗净的方法是_________________。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

以软锰矿粉（主要含有MnO2，还含有少量的Fe2O3、Al2O3 等杂质）为原料制备高纯MnO2的流程如下图所示：

已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，Ksp [Al(OH)3]=4.0×10-34。

②常温下，氢氧化物沉淀的条件：Al3+、Fe3+完全沉淀的pH 分别为4.6、3.4；Mn2+开始沉淀的pH为8.1。

③常温下，当溶液中金属离子物质的量浓度小于或等于1×10-5mol·L-l时，可视为该金属离子已被沉淀完全。

（1）实验室预计需要使用480 mL 2 mol·L－1的硫酸，准备用18.4 mol·L-1的浓硫酸来配制，需用量筒量取浓硫酸________mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需_______。

（2）加入硫酸亚铁的原因为_____________________________。

（3）“酸浸”过程中不能用浓盐酸替代硫酸，原因是_____________(用离子方程式表示）。“酸浸”时为加快反应速率可采取的措施是_____________________（至少写两个)。

（4）加入氨水应调节pH的范围为_______。“过滤II”所得滤渣为MnCO3，滤液中溶质的主要成分是_______（填化学式）

（5）加入碳酸氢铵产生沉淀的过程称为“沉锰”。

①“沉锰”过程中放出CO2，反应的离子方程式为_________。

②“沉锰”过程中沉锰速率与温度的关系如图所示。当温度高于60℃时，沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是_______。

高二化学工业流程困难题查看答案及解析