题目内容
工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
| 氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Pb(OH)2 | Mn(OH) |
| 开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
请回答下列问题:
(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是 。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、S,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、
Pb2+等,其除杂过程如下:
①加入MnO2将Fe2+氧化,其离子反应方程式为 。
②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是 。
③加入BaS,除去Cu2+、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去 。
(3)从溶液A中回收的主要物质是 ,该物质常用作化肥。
(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2,制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式: 。
规范答题:(1)增大接触面积,加快反应速率(或使反应更充分)
(2)①2Fe2++MnO2+4H+
2Fe3++Mn2++2H2O
②除去Fe3+、Al3+
③Ca2+
(3)(NH4)2SO4
(4)Mn3O4+2H2SO42MnSO4+MnO2+2H2O
解析:(2)①结合题目的文字描述,可知主要反应物为Fe2+和MnO2,主要产物为Fe3+和Mn2+,然后结合溶液呈酸性进行配平。②结合表中信息,可以确定pH调到5.2~6.0的目的是除去Fe3+、Al3+。另外,结合③中描述,也能判断出②的目的是除去Fe3+、Al3+。③一方面,由于溶液中含有大量S,能结合Ba2+形成沉淀,所以加入NaF的目的不是除去Ba2+。另一方面,由于CaSO4微溶于水,溶液中必然含有较多Ca2+,只能靠外加NaF溶液除去,CaF2是一种难溶的物质。(3)结合溶液中主要元素和信息中“化肥”的提示,可知A是(NH4)2SO4。(4)结合题意,可知锰有+2和+4价两种常见价态。而Mn3O4的组成与Fe3O4
类似,应为+2和+4价锰的复合化合物,根据正负化合价代数和为零的原则,可以写成2MnO·MnO2。
阳光同学一线名师全优好卷系列答案某工业废水中可能含有如下几种阴阳离子：
| 阳离子 | Fe3+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+ |
| 阴离子 | Cl－、CO32－、NO3－、SO42－、SiO32－ |
现对该废水样品进行以下研究：
Ⅰ．向试管中滴加浓盐酸，有少量的无色气体生成，气体遇空气立即变为红棕色；
Ⅱ．若向Ⅰ所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
Ⅲ．若向Ⅰ所得的溶液中加入过量的NaOH溶液，有红褐色沉淀生成。过滤后向所得滤液中通入过量的CO2气体，有白色絮状沉淀生成。
根据上述实验，回答下列问题：
（1）该废水中一定含有的阴离子是 ，一定不含有的阳离子是 ；
（2）写出Ⅲ的所得滤液中通入过量的CO2气体生成白色絮状沉淀的离子方程式（只写这一个）： ；
（3）已知用铝粉可以除去废水中的一种阴离子（X）。若控制溶液的pH为10.7左右，再加入铝粉，除去X离子的同时产生氨气和氮气，且体积比为1﹕4，完成下列反应的离子方程式并配平：(X用具体的离子符号表示)
Al + X + OH－ ＝AlO2－+ NH3 + N2 +
该反应的还原产物是 。若除去0.2mol X离子，要消耗铝 g。
（4）若将废水中的铁元素完全转化成Fe3+，此时测得c(Fe3+)＝1.0×10－2mol·L－1，要想将其转换为Fe(OH)3沉淀而除去，则应调节溶液pH至少大于 。（已知常温下Fe(OH)3的Ksp＝1.0×10－38）
。 
6Cu+SO2↑,该反应的氧化剂是 ;当生成19.2 g Cu时,反应中转移的电子为 mol。 
学方程式为I2+2Na2S2O3
2NaI+Na2S4O6,平均消耗c在温度、初始容积相同的两个密闭容器中，按不同方式投入反应物（如图所示），发生如下反应：3 X(g)＋Y(g)
2 Z(g) ΔH＜0
保持温度不变，测得平衡时的有关数据如下：
| 恒容容器甲 | 恒压容器乙 | |
| Y的物质的量/mol | n1 | n2 |
| Z的体积分数 | φ1 | φ2 |
下列说法正确的是（ ）
A．平衡时容器乙的容积一定比反应前大
B．平衡时容器甲的压强一定比反应前大
C．n2＞n1
D．φ2＞φ1
