软锰矿的主要成分为MnO2，除含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，...

软锰矿的主要成分为MnO2，除含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：

已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表：

②温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。

（1）“浸出”过程中MnO2 转化为Mn2+的离子方程式为_____________。

（2）调pH至5～6的目的是___________，调pH至5～6所加的试剂可选择_________（填以下试剂的序号字母）；

a．NaOH　　 　　 b．MgO　　 　　　 c．CaO　　 　　　　 d．氨水

（3）第2步除杂，主要是将Ca2+ 、Mg2+ 转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF2 除去Mg2+ 的离子反应方程式_________，该反应的平衡常数数值为_________。

（已知：MnF2的KSP=5.3×10-3；CaF2的KSP=1.5×10-10；MgF2的KSP=7.4×10-11）

（4）取少量MnSO4•H2O溶于水，配成溶液，测其pH发现该溶液显酸性，原因是______（用离子方程式表示），该溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为________。

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（18分）软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：

已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表

②温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。

（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为　　　　　　　 ；

（2）第1步除杂中加入H2O2的目的是　　　　　　　 。

（3）第1步除杂中形成滤渣l的主要成分为　　　　　　 （填化学式），调pH至5-6所加的试剂，

可选择　　　　 （填以下试剂的序号字母）；　

a．CaO　　 b．MgO　　 c．Al2O3　　 d．氨水

（4）第2步除杂，主要是将Ca2+、Mg2+转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF2除去Mg2+的离子反应方程式　　　　　　 ，该反应的平衡常数数值为　　　　　 。

（已知：MnF2的Ksp=5.3×10-3；CaF2的Ksp=1.5×10-10；MgF2的Ksp=7.4×10-11）：

（5）采用“趁热过滤”操作的原因是　　　　　　　　　　 。

（6）取少量MnSO4·H2O溶于水，配成溶液，测其pH发现该溶液显酸性，原因是　　　　 （用离子方程式表示），该溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为　　　　 。

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（18分）软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：

已知①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表

②温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。

（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为　　　　　　　 。

（2）第1步除杂中加入H2O2的目的是　　　　　　　 。

（3）第1步除杂中形成滤渣l的主要成分为　　　　　　 （填化学式），调pH至5-6所加的试剂，可选择（填以下试剂的序号字母）；　

a．CaO　　 b．MgO　　 c．Al2O3　　 d．氨水

（4）第2步除杂主要是将Ca2+、Mg2+转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF2除去Mg2+的离子反应方程式　　　　　　 ，该反应的平衡常数数值为　　　　　 。

（已知：MnF2的Ksp(MnF2)= 5.3×10-3；CaF2的Ksp(CaF2)= 1.5×10-10；MgF2的Ksp(MgF2)=7.4×10-11）

（5）采用“趁热过滤”操作的原因是　　　　　　　　　　 。

（6）取少量MnSO4·H2O溶于水，配成溶液，测其pH发现该溶液显酸性，原因是　　　　 （用离子方程式表示），该溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为　　　　 。

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软锰矿的主要成分为MnO2，还含有MgO、CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：

已知：① 几种常见金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH值如下表：

② 温度高于27℃时，MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。

（1）已知：25℃、101kpa时，

Mn(s)＋O2(g)＝MnO2(s)　　　　　　　　　　 △ H＝－520 kJ/mol

S(s)＋O2(g)＝SO2(g)　　　　　　　　　　　　 △ H＝－297 kJ/mol

Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)＝MnSO4(aq)　　　　 △ H＝－1065 kJ/mol

“浸出”过程中MnO2转化为MnSO4的热化学方程式为___________________________。

（2） “第1步除杂”是为了除去浸出液中的Fe3+、Fe2+、Al3+，加入H2O2溶液的目的是（用离子方程式表示）____________________________________________，需要调节的pH的范围是_________________；所加的试剂X是_________ (填以下物质序号)。

A、MnO2　　 B、MnCO3　　 C、KMnO4　　 D、NaOH。

请用平衡移动原理分析，加入X能使除去浸出液中Fe3+的原因是：_______________。

（3）根据下表数据，选择“第2步除杂”所加的物质Y（由一种阳离子和一种阴离子组成），物质Y的化学式____________。

（4）采用“系列操作”中需要“趁热过滤”，其目的是_______________________________。

（5）以MnSO4溶液为原料，采用电解的方法可制备高纯度的MnO2，则电解池阳极的电极反应方程式为___________________________________________________________。

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（16分）软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：

已知：Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4；温度高于27℃时，MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。

（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为________。

（2）“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+，相关反应的离子方程式为________。

（3）“滤渣1”的主要成分是__________，“调pH至5～6”所加的试剂是_________（填“石灰水”或“稀硫酸”）。

（4）根据下表数据，选择“第2步除杂”所加的物质A（由一种阳离子和一种阴离子组成），物质A的化学式为________。

（5）采用“趁热过滤”操作的原因是________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

工业上用软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量的SiO2和FeS2杂质)为原料制取高纯MnO2，其工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)步骤①将软锰矿研磨成细粉的主要目的是________；步骤②酸浸取时，主要产物有S、MnSO4及Fe2(SO4)3，写出反应的化学方程式：________。

(2)滤渣Ⅰ的主要成分是________。

(3)步骤④加入氨水调节pH=4，过滤后的滤液中，c(Fe3+)=________mol/L。{已知Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38}

(4)步骤⑤所得的滤渣Ⅱ可用于制备铁红，该反应的化学方程式为________。

(5)步骤⑥电解MnSO4酸性溶液，原理如图所示。阳极产生MnO2，其电极反应式为________；阴极产生的气体为________(写化学式)。

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硫酸锰广泛应用于医药、食品、农药、造纸等行业，如图是以软锰矿(主要成分是MnO2，还含有SiO2等杂质)和黄铁矿(FeS2)制取MnSO4∙H2O的流程图，已知Ksp(MnCO3)=2.2×10-11，气体常用作气体肥料。回答下列问题：

(1)空气中高温焙烧发生反应的化学方程式为________．

(2)气体的电子式为________。

(3)操作a所用的主要玻璃仪器：________。

(4)常温下，0.1mol/L碳酸氢铵溶液中微粒浓度分数与pH的关系如图所示，取一定量母液C加入NH4HCO3至其浓度为0.1mol/L可制得高性能强磁性材料MnCO3，该反应的离子方程式为________同时调pH=10.3，则溶液中c(Mn2+)=________．

(5)硫酸锰是工业制备MnO2电极的活性原料，则用惰性电极电解酸性母液C制得MnO2的阳极电极反应式为________若电路中通过0.3mol电子时，理论上得到MnO2的质量为________g。

(6)如图是MnSO4∙H2O的热重曲线，则850℃时固体化学式为________．700℃时发生反应的化学方程式是________．

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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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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_________________________________。

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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=______________________。

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