软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物,现代冶炼金属锰的工艺流程如下图所示,步骤中杂质离子逐一沉淀。
下表为t℃时,有关物质的Ksp
物质 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Ca(OH)2 | Mn(OH)2 | CuS | CaS | MnS | MnCO3 |
Ksp | 4.0×10-38 | 2.210-22 | 5.510-6 | 1.910-13 | 6.310-36 | 9.110-6 | 2.510-15 | 2.210-11 |
软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4===12MnSO4+6CO2↑+18H2O
(1)写出一种能提高还原浸出速率的措施:_________________________
(2)调节pH 步骤中生成的沉淀为________。加入MnF2的主要目的是除去__________ (填“Ca2+”、“Fe3+”或“Cu2+”)
(3)等浓度的(NH4)2S与(NH4)2SO4 溶液中,NH4+的浓度大小为:前者________后者(填“>”、“< ” “=” )。
(4)由MnSO4制取MnCO3往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成MnCO3,同时还会产生Mn(OH)2,可能的原因有:MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO (aq),t℃时,计算该反应的平衡常数K=_________________(保留一位小数)。
高二化学综合题中等难度题
软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物,现代冶炼金属锰的工艺流程如下图所示,步骤中杂质离子逐一沉淀。
下表为t℃时,有关物质的Ksp
物质 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Ca(OH)2 | Mn(OH)2 | CuS | CaS | MnS | MnCO3 |
Ksp | 4.0×10-38 | 2.210-22 | 5.510-6 | 1.910-13 | 6.310-36 | 9.110-6 | 2.510-15 | 2.210-11 |
软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4===12MnSO4+6CO2↑+18H2O
(1)写出一种能提高还原浸出速率的措施:_________________________
(2)调节pH 步骤中生成的沉淀为________。加入MnF2的主要目的是除去__________ (填“Ca2+”、“Fe3+”或“Cu2+”)
(3)等浓度的(NH4)2S与(NH4)2SO4 溶液中,NH4+的浓度大小为:前者________后者(填“>”、“< ” “=” )。
(4)由MnSO4制取MnCO3往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成MnCO3,同时还会产生Mn(OH)2,可能的原因有:MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO (aq),t℃时,计算该反应的平衡常数K=_________________(保留一位小数)。
高二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:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Cu2+ | Mn2+ |
开始沉淀pH | 7.5 | 2.7 | 4.1 | 5.9 | 8.8 |
完全沉淀pH | 9.5 | 3.7 | 5.4 | 6.9 | 10.8 |
(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____________________________________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
以菱锰矿主要成分,还含有、等杂质为原料制备二氧化锰的工艺流程如下:
已知部分金属离子开始沉淀及沉淀完全时的pH如下表所示:
金属离子 | ||||
开始沉淀时的pH | ||||
沉淀完全时的pH |
(1)①“酸浸”时发生反应的离子方程式为________________________________________。
②“酸浸”过程中加入过量硫酸的目的除了加快酸浸的速率、_____________、___________。
③要提高“酸浸”的速率,还可以采取的方法是________________________________________。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为________________________________________。
(3)“调pH”的目的是除去溶液中的杂质金属离子,“调pH”的范围应为_______________。
(4)当溶液中c(Al3+)≤10-5mol/L时,则认为沉淀完全,则 ______________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
以菱锰矿主要成分,还含有、等杂质为原料制备二氧化锰的工艺流程如下:
已知部分金属离子开始沉淀及沉淀完全时的pH如下表所示:
金属离子 | ||||
开始沉淀时的pH | ||||
沉淀完全时的pH |
(1)①“酸浸”时发生反应的离子方程式为________________________________________。
②“酸浸”过程中加入过量硫酸的目的除了加快酸浸的速率、_____________、___________。
③要提高“酸浸”的速率,还可以采取的方法是________________________________________。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为________________________________________。
(3)“调pH”的目的是除去溶液中的杂质金属离子,“调pH”的范围应为_______________。
(4)当溶液中c(Al3+)≤10-5mol/L时,则认为沉淀完全,则 ______________。
高二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_________________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
三氧化二猛(Mn2O3)在现代工业上应用广泛。以软锰矿(主要成分为MnO2)和硫锰矿(主要成分为MnS)为原料制备高纯度硫酸锰进而制备三氧化二锰的工艺流程如下(两种矿物中均不存在单质杂质):
(1)滤渣1中存在一种非金属单质,则“酸浸”时反应①的化学方程式为___________。
(2)操作X为蒸发浓缩、_____________、洗涤烘干。经操作X之后得到MnSO4 • H2O。在洗涤操作中,常用酒精洗涤MnSO4 • H2O晶体,主要目的是_________________。
(3) 气体Y直接排放会污染空气,将Y的水溶液与软锰矿反应可得硫酸锰,反应②的化学方程式为____________。
(4) Mn2O3与MnO2类似,也能与浓盐酸反应,其反应的离子方程式为___________。
(5)用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4 • H2O的质量分数时,发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其原因可能是__________(任写一点)。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
一种以软锰矿(主要成分为MnO2、SiO2、Al2O3)和黄铁矿(FeS2、SiO2)为原料冶炼金属锰的工艺流程如图所示:
已知相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH如下:
金属离子 | Fe3+ | Mn2+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 8.3 | 3.2 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.8 | 5.0 |
回答下列问题:
(1)MnO2本身不能溶于硫酸,但是在Fe2+的作用下却能溶解,写出该反应的离子方程式:____________________________。
(2)滤渣1的成分除了SiO2外,还有一种淡黄色的物质是_______________(填化学式)。
(3)除杂步骤中加入的MnCO3的作用是____________________________,该过程需调节溶液pH的范围是___________________________,若把pH调得过高,其后果是_________________________。
(4)用惰性电极进行电解,电解刚开始时阴极的电极反应式为____________________,电解后阳极的电解质溶液可返回_______________________(填“酸浸”“除杂”或“电解”)工序继续使用。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
一种以软锰矿(主要成分为MnO2、SiO2、Al2O3)和黄铁矿(FeS2、SiO2)为原料冶炼金属锰的工艺流程如图所示:
已知相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol•L-1]形成氢氧化物沉淀的pH如下:
金属离子 | Fe3+ | Mn2+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 8.3 | 3.2 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.8 | 5.0 |
回答下列问题:
(1)MnO2本身不能溶于硫酸,但是在Fe2+的作用下却能溶解,写出该反应的离子方程式:___。
(2)滤渣1的成分除了SiO2外,还有一种淡黄色的物质是___(填化学式)。
(3)除杂步骤中加入的MnCO3的作用是___,该过程需调节溶液pH的范围是___,若把pH调得过高,除了会使锰的产率会降低,其后果还有___。
(4)用惰性电极进行电解,电解刚开始时阴极的电极反应式为___,电解后阳极的电解质溶液可返回___(填“酸浸”“除杂”或“电解”)工序继续使用。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
[化学——选修2:化学与技术]
软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物。
(1)早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4,再利用铝热反应原理制得锰,该铝热反应的化学方程式为_______________。
(2)现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:
下表为t℃时,有关物质的pKsp(注:pKsp =-lgKsp)。
物质 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Ca(OH)2 | Mn(OH)2 | CuS | CaS | MnS | MnCO3 |
pKsp | 37.4 | 19.32 | 5.26 | 12.7 | 35.2 | 5.86 | 12.6 | 10.7 |
软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4 12MnSO4+6CO2↑+18H2O
①该反应中,还原剂为_______。写出一种能提高还原浸出速率的措施:_______。
②滤液1的pH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)MnSO4浸出液的pH。
③加入MnF2的主要目的是除去 (填Ca2+、Fe3+或Cu2+)。
(3)由MnSO4制取MnCO3:往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液,该反应的离子方程式为____________;若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液,还会产生Mn(OH)2,可能的原因是:MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq),t ℃时,计算该反应的平衡常数K= (填数值)。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
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