题目内容

工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:

请问答下列问题:     
(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是                  。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+.A13+、Cu2+、Pb2+等,其除杂过程如下:
①加入MnO2将Fe2+氧化,其离子反应方程式为                         。  
②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是                            。
③加入BaS,除去Cu2~、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去                    
(3)从溶液A中回收的主要物质是             ,该物质常用作化肥。 
(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2,制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应韵化学方程式:
                              。

(1)增大接触面积,加快反应速率(使反应更充分)
(2)@2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O     ②除去Fe3~,A13+      ③Ca2+
(3)(NH4)2SO4      
(4)Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O    (每空2分,本题共12分)

试题分析:化工流程题,(1)将反应物粉碎的作用是增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分;(2)pH调到5.2~6.0,其主要目的是除去Fe3~A13+和部分Cu2+;③溶液中除去Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+,但第②加入了Ca2+,再加入NaF溶液,显然是除去Ca2+;(3)流程得到的是碳酸锰沉淀,溶液中主要剩余NH4+和SO42-,故回收的物质是(NH4)2SO4
练习册系列答案
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TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。
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净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理。写出该过程中发生反应的化学方程式:________________。
步骤③中加热的目的是(请写出必要的化学方程式和文字):             
(2)用TiO2制备金属钛的一种方法是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4,再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(1)+O2(g) △H=+151 kJ/mol。所以不能直接由TiO2和Cl2反应(即氯化反应)来制取TiCl4,请说明判断该反应难以发生的理由是_______。当往氯化反应体系中加入碳后,反应在高温条件下能顺利进行生成TiCl4
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)   △H=394 kJ/mol。
则TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(1)+CO2(g) △H=________
从化学平衡的角度解释:往氯化反应体系中加入碳时,氯化反应能顺利进行的原因是_______________。
(3)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个由有机光敏染料(S)涂覆TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:

TiO2/STiO2/S*(激发态)
TiO2/S* TiO2/S+ + e-
I3-+2e-3I-
2TiO2/S*+I3-  2TiO2/S + I3-
下列关于该电池叙述正确的是        
A.电池工作时,I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电
B.电池工作时,是将太阳能转化为电能
C.电池的电解质溶液中I-和I3- 浓度不会减少
D.电池中镀铂导电玻璃为正极

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