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C...

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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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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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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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__________。

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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]

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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]

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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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碳酸锰（MnCO3）是一种高性能磁性材料。以软锰矿粉(主要含MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制取MnCO3的流程如下：

已知：“沉锰”反应为：Mn2+ + 2HCO == MnCO3↓+ H2O + CO2↑

（1）“酸浸”时发生的主要反应为：2Fe2+ + MnO2+ 4H+ == 2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O。除此以外，还发生的反应离子方程式为________。（任写一个）

（2）“沉锰”工序中，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间t的关系如图所示。反应要控制pH在7左右的理由是_________。（答两点）

（3）“过滤Ⅱ”所得滤液中溶质的主要成分是_________。

（4）为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.800g软锰矿样品，加入4.020 g草酸钠(Na2C2O4)固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，过量的Na2C2O4用0.2000 mol/L高锰酸钾溶液进行滴定，当滴入30.00mL溶液时恰好完全反应。已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化：MnO2 + C2O+ 4H+ Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O，MnO4－+ C2O + H+ — Mn2+ + CO2↑+ H2O （未配平）。求该软锰矿中二氧化锰的质量分数_________(写出计算过程)。

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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。

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