用软锰矿[主要成分MnO2,还含SiO2 、Fe2O3、Al2O3、Cu2(OH)2CO3的等杂质]和酸洗厂废酸液(含1mol/LH2SO4的FeSO4溶液)联合生产硫酸锰和铁红(Fe2O3)生产过程如下
Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 8.3 | 6.3 | 4.7 | 3.4 | 2.7 |
完全沉淀时 | 9.8 | 8.3 | 6.7 | 4.4 | 3.2 |
(1)含杂质的软锰矿使用前需将其粉碎,目的是______。
(2)滤渣1中含有的主要物质是_______。
(3)滤液1中,加氨水调控溶液pH至3.2,通入O2,反应的离子方程式是_______。若用H2O2代替O2,是否合理?理由是___________。
(4)软锰矿粉与硫酸和硫酸亚铁溶液反应的离子方程式是_________。
(5)滤液3中加入难溶电解质MnS的目的是(用离子方程式表示)_________。
(6)用重结晶法从滤液4中获取硫酸锰晶体的操作是:__________。
高三化学综合题中等难度题
用软锰矿[主要成分MnO2,还含SiO2 、Fe2O3、Al2O3、Cu2(OH)2CO3的等杂质]和酸洗厂废酸液(含1mol/LH2SO4的FeSO4溶液)联合生产硫酸锰和铁红(Fe2O3)生产过程如下
Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 8.3 | 6.3 | 4.7 | 3.4 | 2.7 |
完全沉淀时 | 9.8 | 8.3 | 6.7 | 4.4 | 3.2 |
(1)含杂质的软锰矿使用前需将其粉碎,目的是______。
(2)滤渣1中含有的主要物质是_______。
(3)滤液1中,加氨水调控溶液pH至3.2,通入O2,反应的离子方程式是_______。若用H2O2代替O2,是否合理?理由是___________。
(4)软锰矿粉与硫酸和硫酸亚铁溶液反应的离子方程式是_________。
(5)滤液3中加入难溶电解质MnS的目的是(用离子方程式表示)_________。
(6)用重结晶法从滤液4中获取硫酸锰晶体的操作是:__________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
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:
Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
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]
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。
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。
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
辉铜矿的主要成分是Cu2S,含较多的Fe2O3、SiO2杂质:软锰矿的主要成分是MnO2,含有较多的SiO2杂质。辉铜矿的湿法冶炼,目前国内外都处于探索之中。自氧化还原氨分离法是一种较为理想的湿法冶炼方法,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“浸出”时,为提高矿石的浸出率,下列措施可采取的是________。(填标号)
A 适当提高浸出温度 B 适当延长浸出时间 C 增大矿石的粒度
(2)将100g辉铜矿和40g 98%的浓硫酸混合,在80~90℃条件下浸出2.5h,铜的浸出率随软锰矿用量的变化如下:
则浸出100g辉铜矿,软锰矿的最适宜用量为_____g。
(3)“浸出”后的浸出液中含有CuSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3等溶质,“滤渣I”中含有淡黄色固体单质,则“浸出”时产生淡黄色固体的化学方程式为__________________________。
(4)研究表明矿物中Fe2O3在“浸出”反应中起着重要的媒介作用,促进Cu2S与MnO2的溶解,其反应过程如下:
①Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
②Cu2S+2Fe2(SO4)3=2CUSO4+4FeSO4+S↓;
③___________________________________。(写出反应的化学方程式)
(5)“滤渣II”的主要成分是______________;“沉锰”后,得到的深蓝色溶液中除NH4+、H+外,还含有的阳离子为__________。(写化学式)
(6)“滤液III”经结晶可得到(NH4)2SO4晶体。结晶时,当________时,即可停止加热。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
[化学——化学与技术](15分)辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质.研究人员开发综合利用这两种资源,用同槽酸浸湿法冶炼工艺,制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下:
已知:
①MnO2有较强的氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
(1)实验室配制250mL 4.8mol•L-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要 。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有 (任写一点)。
(3)酸浸时,得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式: 。
(4)调节浸出液pH=4的作用是 。
(5)本工艺中可循环使用的物质是 (写化学式)。
(6)获得的MnSO4•H2O晶体需要进一步洗涤、干燥,洗涤时应用 洗涤。
(7)测定MnSO4•H2O样品的纯度:准确称取样品14.00g,加蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定,完全反应后得到了4.66g沉淀,则此样品的纯度为 。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
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_________________________________。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
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=______________________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析