题目内容

锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：

(1)酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为_______。
(2)活性铁粉除汞时，铁粉的作用是______ (填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）。
(3)除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的。如下图是KMnO4溶液处于不同pH时对应的Hg去除率变化图，图中物质为Hg与 MnO4-在该pH范围内的主要产物。

①请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律：______。
②试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因：______。
(4)当x＝0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该铁氧体组成____________。
(5)经测定滤液成分后同时加入一定量的MnSO4和铁粉的目的是______。

（15分）（1）MnO2 + H2O2 + H2SO4＝MnSO4 +O2↑ + 2H2O（3分）（2）还原剂（2分）
（3）①随pH的升高汞的去除率先降低后增加（2分）
②Mn2+具有催化作用，单位时间内去除率高（2分）
（4）MnO·4ZnO·5Fe2O3（3分）
（5）调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成（3分）

解析试题分析：（1）二氧化锰被双氧水还原，说明二氧化锰是氧化剂，得到电子。双氧水是还原剂失去电子，其氧化产物是氧气，所以反应的化学方程式为MnO2 + H2O2 + H2SO4＝MnSO4 +O2↑ + 2H2O。
（2）铁是活泼的金属，所以活性铁粉除汞时，铁粉的作用是还原剂。
（3）①根据图像可知，随着pH的升高汞的去除率先降低后增加。
②根据图像可知，在强酸性条件下，MnO4－的还原产物是Mn2＋，Mn2+具有催化作用，所以单位时间内去除率高。
（4）当x＝0.2时，该物质的化学式可表示为Mn0.2Zn0.8Fe2O4，即Mn、Zn、Fe的原子个数之比＝1:4:10，所以用氧化物形式可表示为MnO·4ZnO·5Fe2O3。
（5）根据锰锌铁氧化体组成可知，加入一定量的MnSO4和铁粉可以调节滤液离子的成分，使其符合水热后获得锰锌铁氧化体组成
考点：考查氧化还原反应的有关应用、判断、计算；图像分析；物质组成的计算以及反应条件的控制等

练习册系列答案
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从海水制备金属镁的流程如图所示：

（1）为了节约成本，充分利用海滩资源，用贝壳经过一系列反应可以制得石灰乳，请写出有关反应的化学方程式：__________；__________。
（2）向石灰乳中加入MgCl溶液，充分搅拌、过滤、洗涤。写出该反应的化学方程式：__________。
（3）从熔点与硬度方面来看，镁合金与镁相比较，其特点有__________。

磷酸盐骨水泥具有良好的生物相容性和生物活性。医药工业利用共沉淀原理，通过控制Ca/P物质的量比n(Ca)/n(P)]制备相应产品[Ca5(PO4)3OH和Ca3(PO4)2的n(Ca)/n(P)分别为1.67和15]流程如下：

(注：Ca5(PO4)3OH和Ca3(PO4)2和CaHPO4均难溶于水；Ca(H2 PO4)2溶液pH<7)
下表为n(Ca)/n(P)=1.5时，不同pH值制得滤饼的产率以及分析结果：

（1）流程中强调“滴加速度100mL/45min的作用是                              。流程中调pH选氨水，不选生石灰或石灰乳的理由是                             。
（2）从表中数据分析生成Ca3(PO4)2时，“pH=x”中的x的最佳取值为   ，滤饼的化学成分Ca5(PO4)3OH、Ca3(PO4)2和CaHPO4和             。
（3）酸性条件下产率偏低的原因是                                        。
（4）“高温煅烧”滤饼，化学反应方程式为                                   。
（5）如图是生产羟基磷灰石时得到的实验曲线，依据图上信息计算磷的初始浓度为0.70mmol/L，pH=10.0条件下反应前10min内磷的沉淀速率为      。

工业上用黄铜矿冶炼铜及对炉渣综合利用的一种工艺流程如下：

（1）冶炼过程中得到Cu2O和Cu的混合物称为“泡铜”，其与金属A1在高温条件下混合反应可得粗铜，反应化学方程式为________。粗铜精炼时应将粗铜连接在直流电源的____极，可在____极得到纯度较高的精铜。
（2）传统炼铜的方法主要是火法炼铜，其主要反应为：

每生成1 mol Cu，共消耗____mol O2。反应③中的氧化剂是____。
（3）炼铜产生的炉渣(含)可制备Fe2O3。根据流程回答下列问题：
①加入适量NaClO溶液的目的是_______ （用离子方程式表示）。
②除去Al3＋的离子方程式是____。
③选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。所选试剂是____。实验设计：________。

用芒硝（Na2SO4 °10H2O）制备纯碱、明矾铵[（NH4）2Al（SO4）2°12H2O]的生产工艺流程如下图：

（1）溶液C中的溶质主要是_____________
（2）明矾铵的溶液呈_____性，明矾铵可用于净水，用离子方程式说明其原理______________________
（3）过程Ⅰ中的反应温度不能超过40℃，其原因是______________________________
（4）运用化学平衡原理解释Na2SO4稍过量的原因                                              
（5）若将Al2（SO4）3加入到A中会产生大量的沉淀和气体,导致明矾铵的产量降低,请用离子方程式解释产生该现象的原因是___________________________________________
（6）溶液E中的溶质离子为__________________
（7）已知明矾铵的溶解度随着温度的升高而增大，过程Ⅱ中得到明矾铵的系列实验操作是:             、             、过滤、洗涤、干燥。

回收再利用锗产品加工废料，是生产GeO2的重要途径，其流程如下图：

（1）Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+，写出该反应的离子方程式                。
（2）蒸馏可获得沸点较低的GeCl4，在此过程中加入浓盐酸的原因是                       。实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、      、       、接收管、锥形瓶等。
（3）GeCl4水解生成GeO2·nH2O，此过程用化学方程式可表示为                                     。
温度对GeCl4的水解率产生的影响如图1所示，其原因是                  。 为控制最佳的反应温度，实验时可采取的措施为       （填序号）。

A．用冰水混合物      B．49℃水浴      C．用冰盐水
（4）结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则，分析GeO2溶解率随pH 变化的原因                        ，用离子方程式表示pH＞8时GeO2溶解率增大可能发生的反应                             。

pH
4
5
6
7
8
9
溶解率/%
47.60
32.53
11.19
5.27
1.96
8.85
 

一种含铝、锂、钴的电子废料中，铝以铝箔的形式存在，钴以Co3O4的形式存在（吸附在铝箔的单面或双面），锂混杂于其中。从该废料中回收Co3O4的工艺流程如下：

（1）溶液A的溶质的主要成分为   。（填化学式）
（2）钴渣中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液可以浸出钴离子，则浸出钴离子的离子方程式为（产物中只有一种酸根）   。
（3）在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴离子，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴离子的主要原因：   。
（4）加入NaF的反应为：Li＋＋F－LiF↓，该反应的平衡常数表达式为K=   。
（5）加入30%Na2CO3溶液的作用是   。
（6）在空气中锻烧CoCO3生成Co3O4的化学方程式是   。

K2SO4是无氯优质钾肥，Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下：
     
（1）几种盐的溶解度见图。反应III中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后，进行蒸发浓缩、     、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。

（2）检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是：                       。
（3）反应IV的化学方程式为                       。
（4）Mn3O4与浓盐酸加热时发生反应的离子方程式为                    。
（5）下图是煅烧MnSO4?H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。

①该曲线中B段所表示物质的化学式为                                   。
②煅烧过程中固体锰含量随温度的升高而增大，但当温度超过1000℃时，再冷却后，测得产物的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减小的原因：         。

下列有关合成氨工业的说法中，正确的是   (　　)。

A．从合成塔出来的混合气体中，氨气占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低
B．由于氨易液化，N2和H2在实际生产中循环使用，所以总体来说，氨的产率很高
C．合成氨工业的反应温度控制在500 ℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．我国合成氨厂采用的压强是10～30 MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大

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