碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其它锰盐的原料，用于医药、电焊条辅助原料...

碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其它锰盐的原料，用于医药、电焊条辅助原料等。工业上用氯化铵焙烧菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。

②相关金属Mn+离子浓度c(Mn+)=0.1 mol• L -1，形成M(OH)n沉淀的pH范围如下：

③常温下，Ksp(CaF2) =1.46×10-10，Ksp(MgF2) = 7.30×10-11

回答下列问题：

(1)混合研磨成细粉的目的是_________________。

(2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_____________。

(3)浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为________；再调节溶液pH范围为________将Al3+、Fe3+变为沉淀除去；再加入NH4F沉淀Ca2+、Mg2+，当c(Ca2+)=1.0×10-5mol‧L-1时，c(Mg2+)=______mol‧L-1。

(4)碳化结晶过程中不能用(NH4)2CO3溶液代替NH4HCO3溶液可能的原因是_________。

(5)在操作流程中可以循环利用的物质是__________。

(6)测定碳酸锰产品的纯度。

称取0.2500g碳酸锰产品于锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-，冷却至室温。加水稀释至50 mL，滴加2～3滴指示剂，然后用浓度为0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定(反应为：[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2)。重复操作3次，记录数据如下表：

则产品的纯度=____________，若滴定终点时俯视读数，则测得的碳酸锰粗产品的纯度__________。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体，合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上用软锰矿（主要成分是MnO2·MnO，含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2）制备碳酸锰的流程如下：

（1）“浸取”步骤中，MnO2·MnO发生反应的离子方程式为___，还能被K2SO3还原的物质有___（填化学式）。“过滤”时滤渣的主要成分是___。

（2）如表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（“沉淀完全”是指溶液离子浓度低于1.0×10-5mol·L-1），请补充完整由“氧化”后的溶液制备MnCO3的实验方案：向“氧化”后的溶液中加入____，调pH为___，___，得较纯MnCl2溶液，加入KHCO3溶液沉锰得MnCO3。(实验中可能用到的试剂为K2CO3溶液、盐酸)。

（3）“沉锰”步骤的离子方程式为___，若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32-的浓度为2.2×10-6mol·L-1，则Ksp(MnCO3)=___。

（4）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___。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上用氯化铵焙烧锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①锰矿粉的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属Mn+离子c(Mn+) ═ 0.1 mol• L -1形成M(OH) n沉淀的pH范围如下：

③常温下，Ksp(CaF2) ═1.46×10-10　 Ksp(MgF2) ═7.42×10-11　 Ka(HF) ═1.00 ×10-4

回答下列问题：

（1）分析下列图1、图2，氯化铵焙烧锰矿粉的最佳条件是：__________________。

（2）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________。

（3）浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为__________；再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为沉淀除去；然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+沉淀除去，此时溶液pH为6，c(Mg2+)═4.64×10-6 mol·L-1，c(HF)为_________mol·L-1。

（4）碳化结晶时，反应的离子方程式为_____________________________________。

（5）碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是___________________。

（6）测定碳酸锰产品的纯度。

称取0.5000 g碳酸锰产品于锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-，冷却至室温。加水稀释至100 mL，滴加2～3滴指示剂，然后用浓度为0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定（反应为：[Mn(PO4)2]3- +Fe2+ ═Mn2+ +Fe3++2PO43-）。重复操作3次，记录数据如下表：

则产品的纯度=__________，若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡，则测得的碳酸锰粗产品的纯度___(填“偏高”“ 偏低”或“无影响”)。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上用氯化铵焙烧菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。

②相关金属Mn+离子c(Mn+) ═ 0.1 mol• L -1形成M(OH) n沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：

（1）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_____________________________。

（2）浸出液“净化除杂”过程如下：①加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+；②调节溶液pH，将Al3+、Fe3+变为沉淀除去，调节pH范围为__________③加入NH4F将___________离子(填离子符号)沉淀除去。

（3）碳化结晶时，反应的离子方程式为_____________________________________。

（4）碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是________________。流程中能循环利用的物质除了氯化铵之外还有____________。

（5）测定碳酸锰产品的纯度。

称取0.5000 g碳酸锰产品于锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-，冷却至室温。加水稀释至100 mL，滴加2～3滴指示剂，然后用浓度为0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定（反应为：[Mn(PO4)2]3- +Fe2+ ═Mn2+ +Fe3++2PO43-）。重复操作3次，记录数据如下表：

则产品的纯度=__________，若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡，则测得的碳酸锰粗产品的纯度_______(填“偏高”“ 偏低”或“无影响”)。

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：

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：

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

磁性材料产业是21 世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，碳酸锰(MnCO3)可制造电信器材的软磁铁氧体。工业上利用软锰矿(主要成分为 MnO2，含少量SiO2、Fe2O3、CuO 等杂质)和含SO2的烟气为主要原料制备无水碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①MnCO3难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃ 时开始分解。

②不同金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH 和有关物质的 Ksp 如下表：

回答下列问题：

(1)为提高“溶浸”过程中的浸取速率，以下方法不能提高浸取速率的是________。

A.将矿石研磨粉碎　　　　 B.连续搅拌　　 C.延长浸取时间　　 D.升高温度　　 E.适当增大稀硫酸的浓度

“溶浸”过程中往往有副产物MnS2O6 生成，温度对“溶浸”反应的影响如下图所示， 为减少MnS2O6的生成，“溶浸”的适宜温度应大于___。

(2)“除铁”步骤中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，发生反应的离子方程为____。

(3) “净化”步骤的目的是除去溶液中的Ca2+、Cu2+等杂质。若测得滤液中 c(F-)=0.02mol•L-1，则滤液中残留的c(Ca2+) =__。

(4) “沉锰”步骤中 ，加入 NH4HCO3后有无色无味的气体放出， 发生反应的离子方程式为______。

(5)从“沉锰”步骤中要得到纯净无水MnCO3，先将析出的 MnCO3沉淀过滤，再用_______(填化学式)洗涤更易于干燥。过滤后废液的主要成分为____(填化学式)。

(6)实际生产中， 运用阴离子交换膜法电解得到金属锰，电解装置如下图所示，B电极为直流电源的_________极。该工艺若不使用离子交换膜， 会造成Mn2+发生副反应生成 MnO2， 写出该副反应的电极反应式_______。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

（14分）锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能，已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体，而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。

①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO2）洗涤、过滤、烘干。

②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。

③向上述溶液中加入Na2CO3溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。

(l)在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是　　　　　　　　　　

（2）有人认为，将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式　　　　　　。

（3）查阅文献，发现第③步中，除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2，已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长，易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2，该小组对上述沉淀的成分提出以下假设，请帮助完成假设：

假设一：全部为MnCO3；　假设二：全部为Mn(OH)2；　 假设三：　　　　　

为验证假设二是否正确，该小组进行了以下研究：

①定性研究：请你完成下表中的内容．

②定量研究：将所得沉淀过滤、洗涤，置于空气中充分氧化后，小心干燥，取22.0g样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如图．根据图中的数据判断假设三成立，理由是　　

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析

磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，作为信息产业和机电工业的重要基础功能材料，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的主要工艺流程如下：

已知：几种金属离子沉淀的pH如下表。

回答下列问题：

（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有________。

A．搅拌　　　　 B．适当升高温度　　 C．研磨矿石　　　　 D．加入足量的蒸馏水

（2）溶浸过程中主要产生的金属阳离子为Fe3＋、Mn2＋，浸取后的溶液中含有少量Fe2＋、Cu2＋、Ca2＋，则在加入石灰调节溶液的pH从而使铁元素被完全沉淀前，加入适量的软锰矿，其发生反应的离子方程式为____________________，加入石灰调节溶液pH的范围为____________________。

（3）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2＋、Ca2＋等杂质，故滤渣主要是________(填化学式)和CaF2。若测得滤液中c(F－)为0.01mol·L－1，则滤液中残留c(Ca2＋)为________mol·L－1[已知：Ksp(CaF2)＝1.46×10－10]。

（4）有人认为净化工序中使用NaF会引起污染，建议用(NH4)2CO3代替NaF，但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺点是______________________________________。

（5）下图为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响，仅据图中信息，黄铁矿的质量分数应保持在________％左右。

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