用菱锰矿（主要含MnCO3、FeCO3、Al2O3、SiO2）制备MnSO4·H2O的工艺...

用菱锰矿（主要含MnCO3、FeCO3、Al2O3、SiO2）制备MnSO4·H2O的工艺流程如下：

Ⅰ．向菱锰矿中加入过量稀H2SO4，过滤；

Ⅱ．向滤液中加入过量MnO2，过滤；

Ⅲ．调节滤液pH=a，过滤；

Ⅳ．浓缩、结晶、分离、干燥得到产品；

Ⅴ．检验产品纯度。

（1）步骤Ⅰ中，滤渣的主要成分是　　　　　　 。

（2）将MnO2氧化Fe2+的离子方程式补充完整：

MnO2 +Fe2++　　　　 ＝Mn2+ +　 Fe3+ + 　　　　

（3）与选用Cl2作为氧化剂相比，MnO2的优势主要在于：原料来源广、成本低、可避免环境污染、　　　　　　　 。

（4）已知：生成氢氧化物沉淀的pH

注：金属离子的起始浓度为0.1mol/L

步骤Ⅲ中a的取值范围是　　　　　　 。

（5）步骤Ⅴ，通过测定产品中锰元素的质量分数来判断产品纯度。

已知一定条件下，MnO4－与Mn2+反应生成MnO2 。取x g产品配成溶液，用0.1mol/L KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液y mL，产品中锰元素的质量分数为　　　　　 。

高二化学实验题简单题查看答案及解析

某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO₃ 、MnO₂、FeCO₃、MgO、SiO₂、Al₂O₃等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：

阴离子膜法电解装置如图所示：

（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式________。

（2）在浸出液里锰元素只以Mn²⁺的形式存在，且滤渣中也无MnO₂，请解释原因.

（3）（5分）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：

加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是________，滤液中含有的阳离子有H+和 ________。

（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是________极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为________。

（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn²⁺进入阳极区发生副反应生成MnO₂造成资浪费，写出该副反应的电极反应式________ 。

高二化学填空题极难题查看答案及解析

（9分）某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO₃、MnO₂、FeCO₃、MgO、SiO₂、Al₂O₃等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：

阴离子膜法电解装置如下图所示：

（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式：。

（2）已知Ksp (Fe(OH)₃) = 4 ´10^–38，假设溶液中Fe³⁺离子浓度为0．1 mol·L^–1，则开始生成Fe(OH)₃ 沉淀的pH是_________，沉淀完全的pH是_________。（可能用到的数据：lg= -0．1  lg=0．2）

（3）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：

加氨水调节溶液的pH等于6，则“滤渣（待处理）”的成分是________ （写化学式），滤液中含有的阳离子有H⁺和________（写符号）。

（4）在浸出液里锰元素只以Mn²⁺的形式存在，且滤渣A中也无MnO₂，请用离子方程式解释原因：________。

（5）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的________极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为________。

（6）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn²⁺进入阳极区发生副反应生成MnO₂造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式：________。

高二化学填空题极难题查看答案及解析

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)。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。已知FeCO3、MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，主要物质转化关系如下：

（1）设备1中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2。滤渣1的主要成分是　　　　　 （填化学式）。

（2）设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是　　　　　 。

（3）设备2中加足量双氧水的作用是　　　　　 。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+：　　　　　 。

（4）设备4中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解,。用化学平衡移动原理解释原因：　　　　　 。

（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置图如下：

① 电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的　　　　　 极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为　　 　　 　　 。

② 该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式　　 　　　　 　　 。

高二化学实验题简单题查看答案及解析

工业上用菱锰矿(MnCO3)［含FeCO3、SiO2、Cu2(OH) 2CO3等杂质］为原料制取二氧化锰，其流程示意图如下：

已知：生成氢氧化物沉淀的pH

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol/L,回答下列问题：

（1）含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎，主要目的是 _______　　　　 ___________　 。盐酸溶解MnCO3的化学方程式是_______　　　　 ______________　　　　 ___　　　 _____。

（2）向溶液1中加入双氧水时，反应的离子方程式是 _______　　　　 ___________　　 。

（3）滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS，以除去Cu2+，反应的离子方程式是　 ________　　 。

（4）将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法。其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化，该反应的离子方程式为：□Mn2＋＋□ClO3－＋□________＝□________＋□________＋□________。

（5）将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法。

① 阳极生成MnO2的电极反应式是　　　　　　 ____ ___　　　　 ____________　　 _______　　 。

②若直接电解MnCl2溶液，生成MnO2的同时会产生少量Cl2。检验Cl2的操作是　　　　 _____　　　　 。

③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末，则无Cl2产生。其原因是　　　　 ___　　 __　　　 。

高二化学填空题困难题查看答案及解析

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

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

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

【化学选修2 -化学与技未】

I.某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2 、A12O3等。已知FeCO3、MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，主要物质转化关系如下：

(1)设备Ⅰ中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2。 滤渣1的主要成分是 　　　　 　 (填化学式）。

(2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是 　　　　 。

(3)设备2中加足量双氧水的作用是 　　　　　 。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+: 　　　　 　 　 。

(4)设备4中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解，用化学平衡移动原理解释原因： 　 　　 　　　 。

（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置如图：

①电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向;则A电极是直流电源的　 极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为__ 　　　　　　 ___。

②该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+ 进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式 　　　　　　 。

II.冰铜矿的主要成分是Cu2S、FeS,含有少许Al2O3和SiO2杂质。由冰铜矿冶炼金属铜的流程如下:

已知各离子沉淀的范围如下表

请回答下列问题：

（1）将冰铜矿粉碎的目的是提高浸出率，另外一种提高浸出率的措施是　 　　　 　 。

（2）溶液1的成分是 　 　　　　 ，若向其中通入足量的CO2可以析出的沉淀是　　　　 ，此时溶液中的溶质将变成 　 　　　　　　 。

（3）沉淀1加入H2O2和稀H2SO4后，溶液中阴离子只有SO42-，金属阳离子有Cu2+ 和F3+，则该过程的离子方程式为: 　　 　　　　　 。

（4)溶液2调节的pH范围为　　 　　　 。

（5）对红褐色沉淀进行洗涤并干燥处理，可以得到纯净的Fe(OH)3，可用于制备红色颜料Fe2O3。检验红褐色沉淀是否洗净的方法是　　　　　　 。

(6)用惰性电极对溶液3进行电解，电解CuSO4溶液的化学方程式为： 　 　　 ；当两极共产生标准状况下44.8 L气体且阴阳两极产生的气体体积之比为1: 1时，则析出的铜的质量为 　　　　　　 。

高二化学实验题简单题查看答案及解析