题目内容
6.锰是冶炼工业中常用的添加剂.以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下,已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:| 物质 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 |
| Ksp | 2.1×10-13 | 3.0×10-16 | 5.0×10-16 |
| 物质 | MnS | CoS | NiS |
| Ksp | 1.0×10-11 | 5.0×10-22 | 1.0×10-22 |
(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O.
(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,以除去Fe3+.
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是CoS和NiS.
(4)步骤Ⅳ中,在阴(填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应为Mn2++2e-=Mn.
分析 (1)加稀硫酸时样品中的MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,并产生二氧化碳和水;
(2)据得失电子守恒有MnO2+2Fe2+--Mn2++2Fe3+,再据电荷守恒有MnO2+2Fe2++4H+--Mn2++2Fe3+,最后据原子守恒得MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(3)由于在第一次过滤之后的滤液中含有Mn2+、Ni2+、Co2+,向其中加入(NH4)2S,根据各物质的溶度积常数可确定有CoS和NiS沉淀(滤渣2)生成;
(4)由于第二次过滤后的滤液中主要含有NiSO4,电解该溶液时Ni2+在阴极上被还原:Mn2++2e-=Mn.
解答 解:(1)加稀硫酸时样品中的MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,并产生二氧化碳和水,步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O;
故答案为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O;
(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是据得失电子守恒有MnO2+2Fe2+-Mn2++2Fe3+,再据电荷守恒有MnO2+2Fe2++4H+-Mn2++2Fe3+,最后据原子守恒得,MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(3)由于在第一次过滤之后的滤液中含有Mn2+、Ni2+、Co2+,向其中加入(NH4)2S,根据各物质的溶度积常数可确定有CoS和NiS沉淀(滤渣2)生成;
故答案为:CoS和NiS;
(4)由于第二次过滤后的滤液中主要含有NiSO4,电解该溶液时Ni2+在阴极上被还原:Mn2++2e-=Mn;
故答案为:阴,Mn2++2e-=Mn.
点评 本题考查了物质分离的流程分析,无性质,分离提纯物质的实验设计和本质分析应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
| A. | 侯氏制碱法的主要原料是NaCl、CO2和NH3 | |
| B. | Na2CO3的热稳定性低于NaHCO3 | |
| C. | 该方法的副产物是NH4Cl | |
| D. | 母液可循环利用 |
| A. | 肯定不含I- | B. | 肯定含SO42- | C. | 肯定含有SO32- | D. | 肯定含有NH4+ |
| A. | c(H+)/c(OH-)=1012的水溶液中:NH4+、Al3+、NO3- | |
| B. | pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42- | |
| C. | 水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:Ca2+、Cl-、HCO3- | |
| D. | c (Fe3+)=0.1mol/L的溶液中:K+、SO42-、SCN- |
| A. | 含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L | |
| B. | 40 g NaOH溶解在1 L水中,所制得的溶液,物质的量浓度为1 mol•L-1 | |
| C. | 标准状况下,11.2 L四氯化碳所含分子数为0.5NA | |
| D. | 常温常压下,5.6g铁与过量的盐酸反应转移电子总数为0.2NA |
①CH3-CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同
②CH≡CH和C6H6含碳量相同
③丁二烯和2-丁烯互为同分异构体
④乙烷、溴乙烷、乙醇、乙酸的沸点逐渐升高
⑤标准状况下,11.2L的戊烷所含的分子数为0.5NA (NA为阿伏加德罗常数)
⑥能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是核磁共振氢谱法.
| A. | ①②⑥ | B. | ②③④ | C. | ①④⑤ | D. | ③⑤⑥ |
| A. | 乌洛托品中碳原子均达到饱和结构 | |
| B. | 乌洛托品的一氯代物只有一种 | |
| C. | 乌洛托品的分子式为C6H12N4 | |
| D. | 乌洛托品分子结构中含有3个六元环 |