题目内容
【题目】二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料,工业上以软锰矿、菱锰矿为原料来制备。某软锰矿主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%),Fe(5.86%),Al(3.42%),Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的氧化物,其处理流程图如下:
化合物 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
KSP近似值 | 10-34 | 10-16 | 10-38 |
(1)灼烧软锰矿样品时,铜的焰色为___(填字母)。
A.黄色 B.绿色 C.紫色 D.红色
(2)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要离子反应方程式为___。
(3)“氨水、搅拌”,其中“搅拌”不仅能加快反应速率,还能___。滤渣S的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,加入氨水需调节pH至少达到___,恰好能使Fe3+、Al3+沉淀完全(当c≤10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全)。
(4)滤渣B的成分是___。
(5)工业上采用间接氧化还原滴定法测定MnO2纯度,其操作过程如下:准确称量0.9200g该样品,与足量酸性KI溶液充分反应后,配制成100mL溶液。取其中10.00mL,恰好与25.00mL0.0800 mol·L-1 Na2S2O3溶液反应(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。计算该样品纯度为___%(精确到0.1%)。
(6)从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有___(写两种)。
【答案】B 4H++2Fe2++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O 充分氧化过量的Fe2+ 4.3 CuS、ZnS 94.6 锌、二氧化锰
【解析】
软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,所以酸浸后的滤液中的金属阳离子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等,由离子开始沉淀及沉淀完全的pH可知,调节pH将Fe3+、Al3+沉淀,加入硫化锰将Cu2+、Zn2+沉淀,滤液为硫酸锰溶液,再通过系列变化得到高纯度的二氧化锰,以此解答该题。
(1)铜的焰色反应是绿色,
故选:B。
(2)FeSO4在反应条件下将MnO2还原为MnSO4,Fe2+被氧化为Fe3+,故酸浸时生成硫酸锰、硫酸铁,根据元素守恒还有水生成,反应方程式为2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O,其离子反应为4H++2Fe2++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O,
故答案为:44H++2Fe2++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O;
(3)“氨水、搅拌”,其中“搅拌”不仅能加快反应速率,还能充分氧化过量的Fe2+,滤渣A的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,Al(OH)3完全沉淀,c(OH)= =1×109.7mol/L,加入氨水需调节pH至少达到4.3,恰好能使Fe3+、Al3+沉淀完全,
故答案为:充分氧化过量的Fe2+;4.3;
(4)由题中硫化物的Ksp可知,加入MnS是为了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu2+、Zn2+,滤渣B的成分是CuS、ZnS,
故答案为:CuS、ZnS;
(5)准确称量0.9200g该样品,与足量酸性KI溶液充分反应后,MnO2+2I+2H+=Mn2++I2+H2O,配制成100mL溶液。取其中10.00mL,恰好与25.00mL 0.0800molL1 Na2S2O3溶液反应(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),
则MnO2I22S2O32,
1 2
n 0.025.00L×0.0800molL1×
解得n=0.01mol,
该样品MnO2纯度为×100%=94.6%,
故答案为:94.6;
(6)从循环中可以得出循环利用的物质有锌,二氧化锰,
故答案为:锌,二氧化锰。

【题目】下表是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质,下列判断正确的是( )
元素 | A | B | C | D | E |
最低化合价 | -4 | -2 | -1 | -2 | -1 |
电负性 | 2.5 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
A.C、D、E的简单氢化物的稳定性:C>D>E
B.元素A的原子最外层中无自旋状态相同的电子
C.元素B、C之间不可能形成化合物
D.与元素B同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的单质能与发生置换反应
【题目】溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。由b向a中加入4 mL液溴。烧瓶a中发生反应的化学方程式是______。装置d的作用是_________________;装置c的作用是__________________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是________________________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是____________。
(3)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质的名称是________,进一步提纯操作方法是________。
(4)在该实验中,a的容积最适合的是________(填字母)。
A.25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 mL