软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MoO、Al2O3、CaO等杂质，工业上用软...

软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MoO、Al2O3、CaO等杂质，工业上用软软矿制取MnSO4·H2O的流程如下:

已知:Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶渡的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4;温度高于27℃时，MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。

（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的化学方程式为_________________________________________

（2）“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+，相关反应的离子方程式为_______________________________

（3）“滤渣I”的主要成分是_____________，“调pH至5~6”所加的试剂是________（填“石灰水”或“稀硫酸”)。

（4）根据下表数据，选择“第2步除杂”所加的物质A（由一种阳离子和一种阴离子组成)，物质A的化学式为_______________

（5）采用“趁热过滤”操作的原因是_______________________________

高二化学工业流程题中等难度题查看答案及解析

工业上用软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al等) 制备MnSO4·H2O 的一种工艺流程如下：

已知：

1．浸出过程中发生的主要反应化学方程式为：MnO2＋SO2 =MnSO4

2．浸出液中阳离子主要有Mn2+、Fe2+、Al3+等

回答下列问题：

（1）物质X最好选用　　 　　　　　　 　

a．盐酸　　　 b．硫酸　　　 c．硝酸

（2）酸浸时SO2的吸收效率与pH、温度的关系如下图所示，为提高SO2的吸收效率，酸浸适宜的条件是　 　　　　　　　　　 　　 。

（3） 流程中“氧化”步骤主要反应的离子方程式是　　 　　　　　　　　 　 。

（4） 加入石灰浆调节pH，可将氧化后的浸出液中Fe3+、Al3+形成氢氧化物除去。检验Fe3+是否除尽的最佳方法是　 　　　　　　　　 　　 。

（5） 用MnSO4可测定水中溶解氧，方法是：取100 mL 水样，迅速加入足量MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液，立即塞上塞子、振荡，使之充分反应；打开塞子，迅速加入适量的稀硫酸，此时有I2生成；再用5.00×10-3 mol·L－1 Na2S2O3溶液和I2反应，当消耗Na2S2O3溶液 12.0 mL时反应完全。有关化学反应方程式如下：

① 2Mn2＋＋O2＋4OH－＝2MnO(OH)2（反应很快）；

② MnO(OH)2＋2I－＋4H＋＝Mn2＋＋I2＋3H2O；

③ I2＋2S2O32－＝S4O62－＋2I－。

计算水样中溶解氧的浓度（以mg·L－1为单位），写出计算过程。　　 　　　　　　 　

高二化学填空题简单题查看答案及解析

工业上以某软锰矿（主要成分为MnO2，还含有SiO2、Al2O3等杂质）为原料，利用烟道气中的SO2制备MnSO4·H2O的流程如下：

(1)滤渣A的主要成分是_________（填化学式）。

(2)操作Ⅰ为加热（煮沸）结晶、趁热过滤、洗涤、干燥。根据下图溶解度曲线分析，趁热过滤的目的除了防止MnSO4·H2O中含有(NH4)2SO4外，还有____________________。

（3）MnSO4常用于测量地表水的DO值(每升水中溶解氧气的质量，即溶氧量)。我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO值不得低于5 mg·L－1。李明同学设计了如下实验步骤测定某河水的DO值：

第一步：使如图所示装置中充满N2后，用注射器向三颈烧瓶中加入200 mL水样。

第二步：用注射器向三颈烧瓶中依次加入一定量MnSO4溶液（过量）、碱性KI溶液（过量），开启搅拌器，发生下列反应：Mn2＋＋O2＋OH－→MnO(OH)2↓（未配平）

第三步：搅拌并向烧瓶中加入一定量H2SO4溶液，在酸性条件下，上述MnO(OH)2将I－氧化为I2，其反应如下： MnO(OH)2＋I－＋H＋→Mn2+＋I2＋H2O（未配平）

第四步：从烧瓶中取出40.00 mL溶液，与0.010 mol·L－1Na2S2O3溶液发生反应：2S2O32—＋I2=S4O62—＋2I－，恰好完全进行时，消耗Na2S2O3溶液4.40 mL。

①在配制第二、三步所加试剂时，所有溶剂水须先煮沸后再冷却才能使用，将溶剂水煮沸的作用是_____。

②通过计算判断作为饮用水源，此河水的DO值是否达标______ (写出计算过程，不考虑第二、三步加入试剂后水样体积的变化)。

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以软锰矿粉末（主要成分MnO2，还含有Al2O3、Fe2O3等杂质）为原料制MnSO4·H2O的工艺流程如下：

已知：pH＞3.3后溶液不存在Fe3+，pH＞5.0后溶液不存在Al3+，pH＞8后Mn2+开始沉淀。

（1）保持其他条件不变，在不同温度下对含软锰矿粉进行酸浸，锰浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为________℃、______min。

（2）“酸浸”时，会将Fe2+氧化至Fe3+，所发生的反应离子方程式为__________。

（3）酸浸时要加入硫酸，硫酸浓度不能过大或者过小。当硫酸浓度过小时，酸浸会有红褐色残渣出现，原因是_____________________________。

（4）MnSO4在水中的溶解度与温度关系如图。由MnCO3获得较纯净的MnSO4•H2O晶体的方法是：将MnCO3溶于_________，控制温度为_________以上结晶，得到MnSO4•H2O晶体，洗涤、烘干。

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软锰矿的主要成分是MnO2，还含有少量金属铁、镁、铝、锌、铜的化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2，还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上用软锰矿制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下：

已知金属离子从开始形成氢氧化物沉淀，到沉淀时溶液的pH如下表：

（1）提高浸出率的可采取的措施有_________。

A．适当升高温度  B．搅拌  C．加适量纯碱  D．加压

（2）浸取完成后，取浸取液少许，加入KSCN溶液无明显现象，则浸取时发生的主要反应的化学方程式是____________________________________________。

（3）调节pH为5.4～5.8的目的是_____________________________________________。

（4）滤渣3的主要成分的化学式是_____________。

（5）50℃碳化过程发生反应的离子方程式是____________________________________。

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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_________________。

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软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O，反应的化学方程式为MnO2＋SO2＝MnSO4。已知：Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，pH＝7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、A13＋(使其浓度均小于1×10－6 mol·L－1)，需调节溶液pH范围为__________。

高二化学计算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]

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高纯MnCO3在电子工业中有重要的应用，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，混合物应放在__________中加热；步骤C中的滤渣为__________。

(2)步骤D中氧化剂与还原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，温度控制在35℃以下的原因是__________，若Mn2＋恰好沉淀完全时测得溶液中的浓度为2.2×10－6mol/L，则Ksp(MnCO3)＝__________。

(5)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否干净的方法是__________。

(6)现用滴定法测定产品中锰元素的含量。实验步骤：称取3.300g试样，向其中加入稍过量的磷酸和硝酸，加热使产品中MnCO3完全转化为[Mn(PO4)2]3－(其中完全转化为)；加入稍过量的硫酸铵，发生反应＋＝N2↑＋2H2O以除去；加入稀硫酸酸化，再加入60.00mL0.500mol·L－1硫酸亚铁铵溶液，发生的反应为[Mn(PO4)2]3－＋Fe2＋＝Mn2＋＋Fe3＋＋2；用5.00mL0.500mol·L－1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2＋。

①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2＋反应的离子方程为__________。

②试样中锰元素的质量分数为__________。

高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析

MnCO3是信息产业和机电工业的重要基础功能材料，某地有含锰矿石(主要成分是MnO2还含CaO、Al2O3、FeS等杂质)，由此矿石生产MnCO3的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)操作Ⅰ为：___________。

(2)取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈血红色，试写出酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式：

(3)调节溶液pH所用物质X最好为（_______）

(4)滤渣Ⅰ为___________，滤渣Ⅱ为___________。

(5)沉锰的化学方程式为：______________________。

(6)MnCO3也是制造锂离子电池的重要原料，在此电池的正极，充放电过程中发生LiMn2O4与Li1-xMn2O4之间的转化，写出该电池充电时正极发生的反应式：________。

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