题目内容

用菱锰矿（MnCO3）常含有Fe2O3、FeO、HgCO3·2HgO等杂质，工业常用菱锰矿制取锰，工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）向粗液1中加入的水最后需要          方法才能达到技术要求。
（2）流程中用的空气是用膜分离法制备的富氧空气，该方法的原理是           。
（3）净化剂主要成分为(NH4)2S，粗液2中发生主要反应的离子方程式为        。
（4）写出阳极的电极反应式          。说明电解液循环的原因              。
（5）写出铝热法炼锰的化学方程式                             。

（1）蒸馏 （2）空气中的氧气和氮气透过分离膜的能力不同  
（3）Hg2++S2?= HgS↓ 
（4）Mn2++2H2O－2e?=MnO2+4H+；回收未反应的Mn2+，提高二氧化锰的产率。
（5）3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn (2分 )

解析试题分析：分析题给信息知，菱锰矿的主要成分是碳酸锰，含有Fe2O3、FeO、HgCO3?2HgO等杂质，向菱锰矿加硫酸，生成硫酸汞、硫酸锰、硫酸亚铁和硫酸铁，加液氯，将亚铁离子氧化为铁离子，通过调节pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去，净化剂可将重金属离子转化为沉淀，净液主要含硫酸锰，电解时锰离子放电生成二氧化锰，然后利用铝热反应制备Mn。（1）向粗液1中加入的水最后需要蒸馏达到浓缩的目的，使溶质的浓度增大；（2）流程中用的空气是用膜分离法制备的富氧空气，其原理为空气中的氧气和氮气透过分离膜的能力不同；（3）粗液2中加净化剂(NH4)2S发生主要反应的离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓；（4）净液主要含硫酸锰，电解时锰离子放电生成二氧化锰，则阳极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+；电解液循环利用是因回收未反应的Mn2+，提高二氧化锰的产率；（5）铝热法炼锰的化学方程式为3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn。
考点：考查化学与技术。

练习册系列答案
相关题目

工业上常以软锰矿、闪锌矿(除主要成分为MnO2、ZnS外还含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物质)为原料制取Zn和MnO2。
（1）已知将MnO2、ZnS浸在硫酸溶液中有少量黄色物质析出，写出并配平该化学反应方程式：                                                     。
（2）在酸浸的过程中还会发生以下反应：
a. 3MnO2 +2FeS +6H2SO4＝3MnSO4 +Fe2(SO4)3+2S+ 6H2O
b. MnO2+CuS+4H2SO4＝MnSO4+CuSO4+S+2H2O      
c. Al2O3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O
将酸浸所得的酸性溶液按以下的工业流程进行操作处理得溶液(Ⅳ)，电解溶液(Ⅳ)即得MnO2和Zn。

①操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为：Zn+2H+＝Zn2++H2↑、
Zn+Cu2+=Zn2++Cu、                             。
②操作②中加入适量X的作用是：                         。
③操作③中所加碳酸盐的化学式是：                 。
（3）为了从上述流程中产生的Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3，某化学兴趣小组设计了如下两种方案图。
方案Ⅰ

方案Ⅱ

①方案Ⅰ中，AlCl3溶液和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3的离子方程式为：
                                。若总共得到n molAl(OH)3，则消耗的NaOH和HCl的理论量分别为：               mol、               mol。
②从消耗酸碱的用量角度考虑，方案  　 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)所消耗的酸碱少些。

电子级钴的氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物。其工业制取流程如下：

（1）实验室过滤所需的仪器有铁架台、铁圈、烧杯、          和漏斗。
（2）滤渣A的成分除过量的Co3（PO4）3和Fe(OH)3外还有          （填化学式），加入CO3(PO4)2的目的是                。
（3）Co与稀硝酸反应生成 Co2+的离子方程式为：               。
（4）滤渣B经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析图如下：写出下列化学反应方程式：

①AB段：                      ；
②BC段                    。

工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)，并用来生产ZnSO4·6H2O晶体，其工艺流程如下，有关氢氧化物沉淀时的pH如下表。
 

氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
8.0
 
（1）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有            。
（2）在“除杂Ⅰ”步骤中，需再加入适量H2O2溶液的目的是                               。
为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH范围为         。
为控制上述PH范围可选择加入的试剂或药品是          。
A．ZnO        B．氨水        C．固体NaOH        D．ZnCO3
（3）在“除杂Ⅱ”步骤中，加入Zn粉的作用是             。“操作A”的名称是       。
（4）常温下，已知Ksp〔Cu(OH)2〕＝2×10－20，某CuSO4溶液里c（Cu2＋）＝0.02 mol·L－1，如果要生成Cu(OH)2沉淀，则应调整溶液pH大于       。

蓝铜矿主要含xCuCO3·yCu(OH)2，还含有少量Fe的化合物，工业上以蓝铜矿为原料制备Cu、CaCO3和CuSO4．5H2O。具体方法步骤如下：

已知：

金属离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
pH
氢氧化物开始沉淀
1.9
7.0
4.7
氢氧化物完全沉淀
3.2
9.0
6.7
 
（1）蓝铜矿的主要成分与焦炭高温条件可以生成铜、二氧化碳和水，写出该反应的化学方程式
                                                                     。
（2）从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为            （填代号）。
a．KMnO4     b．K2Cr2O7    c．H2O2      d．氯水
（3）在溶液B中加入CuO的作用是调节溶液pH，则pH的范围为           。
（4）由溶液C获得CuSO4．5H2O，需要经过加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作，加热蒸发至         时停止加热。
（5）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通人(或加入）试剂②，则试剂②可以是            
(填代号）；
a．氨水        b．盐酸       c．水蒸气      d．NaOH溶液
如果不加人试剂②，则CaCl2溶液不能与CO2反应生成CaCO3，请依据难溶电解质的沉淀溶解平衡原理分析可能的原因                                                                 。
（6）为确定试剂①的用量，需测定溶液A中Fe2+的浓度。实验操作为：准确量取20.00mL 溶液A于锥形瓶中，用0.01200 mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液15.00 mL，则溶液A中Fe2+的浓度为                  。

锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2.7
3.7
9.6
完全沉淀pH
3.7
4.7
11
 
请回答下列问题：
（1）写出反应Ⅰ中有电子转移的化学方程式_________________________；
（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_______________；
（3）有同学认为在反应Ⅲ中只需加入碳酸钠溶液也能达成该步骤的目的，请阐述你的观点和理由  ____________；
（4）上述流程蒸发浓缩环节，若在实验室进行该操作，当蒸发浓缩至________出现时，就可停止该操作。
（5）Li与Mg、Be与Al、B与Si这三对元素在周期表中处于对角线位置，相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。步骤③中电解时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是___________。
（6）请设计一种从水洗后的矿泥中分离出Al2O3的流程：
（流程常用的表示方式为：）

氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

生成氢氧化物沉淀的pH

 
Mg(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
9.4
6.3
1.5
完全沉淀时
12.4
8.3
2.8
 
（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为                         。
（2）加氨水调节溶液的PH范围为               。
（3）滤渣2 的成分是           (填化学式)。
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↓+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①D中收集的气体是          (填化学式)。
②B中盛放的溶液是          (填字母)。
a．NaOH 溶液 b．Na2CO3溶液  c．稀硫酸 d．KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：                             。

军用光敏材料KxFe（C2O4）y·3H2O（Fe为＋3价）的实验室制备和测定其组成的方法如下所示：
Ⅰ.制备：

（1）用K2C2O4和FeCl3制备光敏材料的反应属于________（填序号）。
①离子反应　②非氧化还原反应　③氧化还原反应　④化合反应
（2）结晶时应将饱和溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是_________。
（3）操作4的实验操作有____________。
Ⅱ.组成测定：
称取一定质量实验所得的晶体置于锥形瓶中，加足量蒸馏水和稀H2SO4，将C2O42-完全转化为H2C2O4，用0.10 mol·L－1 KMnO4溶液进行滴定，消耗KMnO4溶液24.00 mL时恰好完全反应（酸性条件下MnO4-的还原产物是Mn2＋）；再加入适量的还原剂，将Fe3＋完全转化为Fe2＋，用KMnO4溶液继续滴定，当Fe2＋完全氧化时，用去KMnO4溶液4.00 mL。
（4）高锰酸钾氧化H2C2O4和Fe2＋的离子方程式分别是___________； ________。
（5）配制100 mL 0.10 mol·L－1 KMnO4溶液及在上述滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外，还有________和________（写名称）。
（6）通过计算，该化合物的化学式是____________。

高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料，工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾（FeSO4·7H2O）通过下列反应制备：
FeSO4＋2NH3·H2O＝Fe(OH)2↓＋(NH4)2SO4
Fe(OH)2＋H2C2O4＝FeC2O4＋2H2O
（1）绿矾中含有一定量的TiOSO4杂质。将绿矾溶于稀硫酸，加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间，过滤，可得纯净的FeSO4溶液。在上述过程中，TiOSO4能与水反应转化为H2TiO3沉淀，写出该反应的化学方程式：   ；加入铁粉的作用有   、   。
（2）由纯净的FeSO4溶液制取FeC2O4时，需在真空环境下进行，原因是   。
FeC2O4生成后，为提高产品纯度，还需调节溶液pH＝2，若pH过低，则导致
FeC2O4的产率   （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（3）将含有FeC2O4的混合液过滤，将产品先用水洗涤，再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是   、   。
（4）某研究小组欲从某化工残渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）出发，先制备较纯净的FeSO4溶液，再合成FeC2O4。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO4溶液的实验步骤（可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤，   ，过滤，得到较纯净的FeSO4溶液。

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网