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A12...

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A12O3和SiO2杂质。闪锌矿主要成分为ZnS，还含少量FeS、CuS杂质。现用稍过量的软猛矿和闪转矿为原料，经过一系列处理后制备产品“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____________________________________。

请用平衡移动原理解释加入试剂NaX的作用:___________________________。

(4)若一定质量的闪锌矿中含1.76kg FeS，则在上述流程中1.76kg FeS消粍MnO2的质量为_____kg。

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

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闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。软锰矿的主要成分为 MnO2；含少量A12O3和SiO2。现以闪锌矿和软猛矿为原料制备Zn和MnO2，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②加入金属锌是为了回收金属，回收金属的主要成分是_______________。

（3）步骤③与MnO2发生氧化还原反应的离子方程式_________________，物质X可以是__________(用字母表示。

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

（4）流程中可以循环利用的物质是____________（填化学式）。

（5）MnO2与Li构成LiMnO2，该电池反应原理如右图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：

①外电路中的电子移动方向是由______极流向______极（填字母）。

②写出该锂离子电池的正极电极反应式_____________________________。

（6）已知：25℃时，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，该反应的化学方程式为______________________。

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闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。软锰矿的主要成分为 MnO2；含少量A12O3和SiO2。现以闪锌矿和软猛矿为原料制备Zn和MnO2，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②加入金属锌是为了回收金属，回收金属的主要成分是_______________。

（3）步骤③与MnO2发生氧化还原反应的离子方程式_________________，物质X可以是__________(用字母表示。

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

（4）流程中可以循环利用的物质是____________（填化学式）。

（5）MnO2与Li构成LiMnO2，该电池反应原理如右图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：

①外电路中的电子移动方向是由______极流向______极（填字母）。

②写出该锂离子电池的正极电极反应式_____________________________。

（6）已知：25℃时，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，该反应的化学方程式为______________________。

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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中为了加快硫酸的浸取速率，可采用的方法是_________________（任写一种）。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②加入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的其作用是__________________，另外一种物质X可以是__________。

A．ZnO　　 B．MgCO3　　 C．MnCO3　　 D．Cu(OH)2

（4）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__________。

（5）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―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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某工厂用软锰矿（主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等杂质）为原料制备MnO2和Zn（干电池原料），其简化流程如下：

已知：反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。

回答下列问题：

（1）滤渣1中除了SiO2以外，还有一种淡黄色物质，该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的，请写出该反应的离子方程式________________________________。

（2）反应Ⅱ中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属，滤渣2的主要成分是______（填名称）。

（3）反应Ⅲ中MnO2的作用是______，另外一种物质X可以是______。（填字母代号）

a．MgO　　　　　　　 b．Zn(OH)2　　　　　　 c．Cu2(OH)2CO3　　　　　　 d．MnCO3

（4）反应Ⅳ中电极均是惰性电极，写出阳极电极反应式_______________。本工艺可以循环利用的物质有MnO2、Zn和_____。

（5）已知：H2S的电离常数K1=1.0×10−7，K2=7.0×10−15。0.1 mol/L NaHS的pH___7(填“＞”“＝”或“＜”），理由是________________________________________。

（6）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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某工厂用软锰矿（主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等杂质）为原料制备MnO2和Zn（干电池原料），其简化流程如下：

已知：反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。

回答下列问题：

（1）滤渣1中除了SiO2以外，还有一种淡黄色物质，该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的，请写出该反应的离子方程式________________________________。

（2）反应Ⅱ中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属，滤渣2的主要成分是______（填名称）。

（3）反应Ⅲ中MnO2的作用是______，另外一种物质X可以是______。（填字母代号）

a．MgO　　　　　　　 b．Zn(OH)2　　　　　　 c．Cu2(OH)2CO3　　　　　　 d．MnCO3

（4）反应Ⅳ中电极均是惰性电极，写出阳极电极反应式_______________。本工艺可以循环利用的物质有MnO2、Zn和_____。

（5）已知：H2S的电离常数K1=1.0×10−7，K2=7.0×10−15。0.1 mol/L NaHS的pH___7(填“＞”“＝”或“＜”），理由是________________________________________。

（6）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]

高三化学简答题困难题查看答案及解析

某工厂用软锰矿（主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等杂质）为原料制备MnO2和Zn（干电池原料），其简化流程如下：

已知：反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。有关常数：Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33、Ksp[Fe(OH)3]＝3.0×10－39、Ksp[Mn(OH)2]＝2.0×10－13、Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17、Ksp(MnCO3)＝2.0×10－11、Ka1(H2CO3)＝4.0×10－7、Ka2(H2CO3)＝5.6×10－11。回答下列问题：

（1）滤渣1中除了SiO2以外，还有一种淡黄色物质，该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的，请写出该反应的离子方程式____________________________。

（2）反应Ⅱ中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属，滤渣2的主要成分是___________。

（3）反应Ⅲ中MnO2的作用是_______________________，若反应后溶液中Mn2＋、Zn2＋均为0.1mol·L－1，需调节溶液pH范围为_______________（溶液中，当一种离子的浓度小于10－6mol/L时可认为已不存在），X可以是_________。（填字母代号）

a．MgO　　　　　　　 b．Zn(OH)2　　　　　　 c．Cu2(OH)2CO3　　　　　　 d．MnCO3

（4）反应Ⅳ中电极均是惰性电极，写出阳极电极反应式________________________。本工艺可以循环利用的物质有MnO2、Zn和_________。

（5）MnCO3有多种用途。废水处理领域中常用NH4HCO3溶液将Mn2+转化为MnCO3，该反应的离子方程式为______。试通过题述有关数据简要计算说明该反应能进行的原因：____________________________。

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析

某工厂用软锰矿（主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等杂质）为原料制备MnO2和Zn（干电池原料），其简化流程如下：

已知：反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。

回答下列问题：

（1）滤渣1中除了SiO2以外，还有一种淡黄色物质，该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的，请写出该反应的离子方程式________________________________。

（2）反应Ⅱ中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属，滤渣2的主要成分是______（填名称）。

（3）反应Ⅲ中MnO2的作用是______，另外一种物质X可以是______。（填字母代号）

a．MgO　　　　　　　 b．Zn(OH)2　　　　　　 c．Cu2(OH)2CO3　　　　　　 d．MnCO3

（4）反应Ⅳ中电极均是惰性电极，写出阳极电极反应式_______________。本工艺可以循环利用的物质有MnO2、Zn和_____。

（5）已知：H2S的电离常数K1=1.0×10−7，K2=7.0×10−15。0.1 mol/L NaHS的pH___7(填“＞”“＝”或“＜”），理由是________________________________________。

（6）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]

高三化学简答题困难题查看答案及解析

(18分)MnO2和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿(主要成分MnO2)和闪锌矿(主要成分ZnS)联合生产MnO2和Zn的工艺流程如下图所示：

（1）操作I用到硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和_______ _____(填仪器名称)。

（2）稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为_______________________________________；该反应中若析出19.2g单质A，共转移____________mo1电子。浸泡时反应速率较慢，下列措施不能提高浸泡时反应速率的是________(填代号)。

a．将矿石粉碎　　

b．提高浸泡温度

c．适当增大硫酸浓度

d．改变软锰矿与闪锌矿的比例

（3）由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰，然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO2。已知：

写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO2的热化学方程式_________________________。

（4）用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2的装置如下图所示：

①a应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。．

②电解过程中氢离子的作用是______________和_____________；若转移的电子数为个，左室溶液中的变化量为________________。

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海洋深处有丰富的软锰矿，以此为主要原料生产MnSO4的工业流程如下：

已知：①软锰矿的主要成分是MnO2，此外还含有Fe2O3、Al2O3、CuO、NiO、SiO2等少量杂质。

②几种离子沉淀时数据信息如下：

(1)写出酸浸过程中SO2与MnO2反应的离子方程式___________。

(2)为了探究MnO2与SO2反应情况，某研究小组将含有SO2尾气和一定比例的空气通入MnO2悬浊液中，保持温度不变的情况下，测得溶液中c(Mn2+)和c(SO42－)随反应时间的变化如图所示。导致溶液中c(Mn2+)和c(SO42－)的变化产生明显差异的原因是___________。

(3)操作I是“除铁铝”，其主要步骤为向滤液I中加入软锰矿，调节p=5.2~6.0左右，使其Fe3+、Al3+沉淀完全，再加入活性炭搅拌、抽滤。写出滤液I中生成Fe2+相关的离子方程式___________、___________。

(4)操作Ⅱ是“除铜镍”，其主要步骤为：向滤液Ⅱ中加入MnS(难溶物)，充分搅拌，过滤。加入MnS能除去滤液Ⅱ中Cu2+和Ni2+的原因是___________。

(5)以MnSO4溶液为原料可通过电解法制备超级电容器材料MnO2，其装置如图所示：

则电解过程中阳极电极反应式为___________，电解一段时间后，阴极溶液中H+的物质的量___________(填“变大”、“减小”或“不变”)。实际生产过程中___________(填“能”或“不能”)用MnCl2溶液代替MnSO4溶液。

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