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+4Al
2Al2O3+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。
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+C
2MgO+2SO2↑+CO2↑MgSO4+C
MgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3C
MgO+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： 。
