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。
(2)步骤E中调节pH的范围为____________,其目的是______________________________。
(3)步骤G,温度控制在35℃以下的原因是____________________________________,若Mn2+恰好沉淀完全(当离子浓度≦10-5mol/L认为该离子沉淀完全)时测得溶液中的浓度为2.2×10-6mol/L,则Ksp(MnCO3)=____________。
(4)步骤D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________;步骤C中的滤渣为__________。
(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3.300 g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NO2-+=N2↑+2H2O以除去;加入稀硫酸酸化,再加入60.00 mL 0.500 mol·L-1硫酸亚铁铵溶液,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2;用5.00 mL 0.500 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为_____________________________________。
②试样中锰元素的质量分数为____________。
高三化学工业流程困难题
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CO32-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3.300 g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NO3-完全转化为NO2-);加入稍过量的硫酸铵,发生反应NO2-+NH4+=N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,再加入60.00 mL 0.500 mol·L-1硫酸亚铁铵溶液,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43-;用5.00 mL 0.500 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为_____________________________________。
②试样中锰元素的质量分数为____________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
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。
(2)步骤E中调节pH的范围为____________,其目的是______________________________。
(3)步骤G,温度控制在35℃以下的原因是____________________________________,若Mn2+恰好沉淀完全(当离子浓度≦10-5mol/L认为该离子沉淀完全)时测得溶液中的浓度为2.2×10-6mol/L,则Ksp(MnCO3)=____________。
(4)步骤D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________;步骤C中的滤渣为__________。
(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3.300 g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NO2-+=N2↑+2H2O以除去;加入稀硫酸酸化,再加入60.00 mL 0.500 mol·L-1硫酸亚铁铵溶液,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2;用5.00 mL 0.500 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为_____________________________________。
②试样中锰元素的质量分数为____________。
高三化学工业流程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:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.3 |
沉淀完全pH | 3.7 | 9.7 | 7.4 | 9.8 |
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___________。
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:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.3 |
沉淀完全pH | 3.7 | 9.7 | 7.4 | 9.8 |
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_______________________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
软锰矿主要成分为MnO2,还含有CaCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。工业上利用软锰矿制取碳酸锰(MnCO3)流程如下:
其中,还原焙烧主反应为:2MnO2+C=2MnO+CO2↑。根据要求回答问题:
(1)步骤D中Fe2+被氧化,该反应的离子方程式为 。
(2)步骤H的离子方程式为 。
(3)加入Na2S可以除去Pb2+、Al3+等离子。已知Ksp(PbS)=1×10-28 Ksp(MnS)= 1×10-9.6 ,当溶液中c(Pb2+)=1×10-5mol·L-1时,溶液中c(Mn2+)允许的最大值为 。
(4)pH=0的溶液中,不同价态锰的微粒的能量(△G)如右图。若某种含锰微粒(如Mn3+)的能量处于相邻价态两种微粒(Mn2+和MnO2)能量连线左上方,则该微粒不稳定并发生歧化反应,转化为相邻价态的微粒。
①MnO42—能否稳定存在于pH=0的溶液中?答:______________(“能”或“不能”);
②将Mn3+歧化反应设计为原电池,可测定反应平衡常数。电池负极反应为 ,平衡常数表达式为 ;
③实验室可利用以下反应检验Mn2+存在:2Mn2+ + 5S2O82- + 8H2O → 16H+ + 10SO42- + 2MnO4-
确认Mn2+存在的现象是 ;检验时必须控制Mn2+浓度和用量不能过大,否则实验失败。理由是 。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
高纯MnCO3在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:
(1)浸出时温度控制在90℃~95℃之间,并且要连续搅拌3小时的目的是_________________,植物粉的作用是_________________。
(2)除杂过程的操作为:
①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿,调节浸出液的pH为3.5~5.5;
②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;
③…
操作①中使用碳酸锰调pH的优势是____________________________;操作②中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+,而且能提高软锰矿的浸出率。写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式___________。
(3)在30℃~35℃下, 将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在 6.5~7.0,得到MnCO3沉淀。温度控制35℃以下的原因是_____________;该反应的化学方程式为________;生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是__________________________________。
(4)已知:室温下,Ksp(MnCO3)=1.8×10-11,Ksp(MgCO3)=2.6×10-5,当离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,表示该离子沉淀完全。若净化液中的c(Mg2+)=10-2mol/L,试计算说明Mg2+的存在是否会影响MnCO3的纯度。
____________
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42-+ H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。
ⅰ:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O ⅱ: ......
写出ⅱ的离子方程式:____________________________________________。
(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_______(填离子符号)。
(3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式):____________________。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是_________;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:_____________________。
(6)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是_________________________________。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。
i.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ii.……
写出ii的离子方程式:______________________。
(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为___________(填离子符号)
(3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式):______________________。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对浸锰”反应的影响如图所示:为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是___________;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:______________________。
(6)已知:pNi=-lgc(Ni2+),常温下,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,向10mL0.1mol·L-1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,会产生NiS沉淀,在滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。则在E、F、G三点中,___________点对应溶液中水电离程度最小,常温下,在NiS和NiCO3的浊液中=______________________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42-+ H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。写出ⅱ的离子方程式:_____________。
ⅰ:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O
ⅱ:……
(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_____________(填离子符号)。
(3)写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式:_________________。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是_________;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是___________________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:___________________。
(6)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是____________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析