题目内容

【题目】工业上以软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量FeCO3Al2O3SiO2)为原料制取金属锰的工艺流程如下:

(1)写出浸渣中主要成分的用途 ________(写出两条)

(2)滤渣1的主要成分是 ________(用化学式表示)

(3)经检测浸取液中无Fe2+浸取MnO 2发生反应的离子方程式为 ________

(4)写出沉锰操作中发生反应的离子方程式:________

(5)酸溶后的溶液作为电解液,用下图1装置电解,应采用 ______(”)离子交换膜,阳极的电极反应式为________

(6)为充分利用滤渣1”,需测定滤渣中铝元素的含量,设计以下方案。

①将ag滤渣处理成xmL溶液。

②取少量①中溶液用EDTA滴定测得溶液中Fe3+ Al3+ 的浓度之和为ymmol·L1

③另取少量①中溶液将Fe3+ 用盐酸羟胺(在溶液中可完全电离出NH3OH+Cl )还原为Fe2+,离子方程式为 ________

④将③所得溶液利用吸光度法测得其吸光度为0.400(吸光度与Fe2+的浓度关系如上图2所示)。该样品中铝元素的质量分数为 _________(用含字母的表达式表示)

【答案】制造玻璃、光导纤维; Al(OH)3 MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O; Mn2++2HCO3-=MnCO3+H2O+CO2↑; 阴; 2H2O-4e-=4H++O2↑; 2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2+2H2O

【解析】

软锰矿制取金属锰的工艺流程图,结合软锰矿的成分及性质、加入的物质,判断浸取、除杂、沉锰、酸溶、电解等步骤发生的反应,可确定浸渣中主要成分为二氧化硅;根据吸光度与Fe2+的浓度关系图,确定吸光度为0.400时的c(Fe2+),再结合EDTA滴定,测得结果确定c(Al3+),从而求出样品中m(Al)Al元素的质量分数。

(1)写出浸渣中主要成分为二氧化硅,所以用途为制造玻璃、光导纤维;

(2)浸取液中含有Al3+,加入碳酸钠,碳酸根和铝离子发生双水解,产生氢氧化铝沉淀,所以滤渣1的主要成分是Al(OH)3

(3)经检测浸取液中无Fe2+,则在浸取过程中Fe3+MnO 2发生了反应,离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;

(4)滤液1中主要含有硫酸锰,加入碳酸氢铵,发生反应的离子方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3+H2O+CO2↑;

(5)酸溶后的溶液中含有MnSO4,左侧是阳极,电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑;右侧是阴极,电极反应式为Mn2++2e-=Mn,为维持交换膜两侧电解质溶液电荷守恒,且使电解生成Mn的反应持续进行,SO42-需要透过交换膜向左例移动,故交换膜是阴离子交换膜;

(6) ③盐酸羟胺在溶液中可完全电离出NH3OH+Cl-,将Fe3+用盐酸羟胺还原为Fe2+NH2OH被氧化生成N2,离子方程式为2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2+2H2O

④由题图乙可知,吸光度为0.400时,溶液中c(Fe2+)0.040mmolL-1,用EDTA标准溶液滴定测得溶液中Fe3+Al3+的浓度之和为b mmolL-1,则有c(Al3+)(b-0.04)mmolL-1(b-0.04)×10-3molL-1,样品中Al元素的质量m(Al)(b-0.04)x10-3molL-1×27g/mol27a(b-0.04)×10-10g,故样品中A元素的质量分数为

练习册系列答案
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(1)海水中无机碳的存在形式及分布如图所示,用离子方程式表示海水呈弱碱性的主要原因______________________。已知春季海水pH8.1,预测冬季海水碱性将会_______(增强减弱”),理由是_________________

(2)工业上以COH2为原料合成甲醇的反应:CO(g)2H2(g)===CH3OH(g) ΔH0,在容积为1L的恒容容器中,分别在T1T2T3三种温度下合成甲醇。如图是上述三种温度下不同H2CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是________(填字母)

Aabc三点H2转化率:cab

B.上述三种温度之间关系为T1T2T3

Cc点状态下再通入1molCO4molH2,新平衡中H2的体积分数增大

Da点状态下再通入0.5molCO0.5molCH3OH,平衡不移动

(3)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如下图所示:

NO的作用是_________________

②已知:O3(g)O(g)===2O2(g) ΔH=-143kJ·mol1

反应1O3(g)NO(g)===NO2(g)O2(g) ΔH1=-200.2kJ·mol1

反应2:热化学方程式为____________________________

(4)若将CONO按不同比例投入一密闭容器中发生反应:2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g) ΔH=-759.8kJ·mol -1,反应达到平衡时,N的体积分数随n(CO)n(NO)的变化曲线如下图。

b点时,平衡体系中CN原子个数之比接近________

abc三点CO的转化率从小到大的顺序为________bcd三点的平衡常数从大到小的顺序为__________

③若n(CO)n(NO)0.8,反应达平衡时,N的体积分数为20%,则NO的转化率为_____

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