铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:

根据题意回答下列问题:

(1)操作Ⅰ的名称是         ,固体X中主要含有             (填写化学式);

(2)用醋酸调节溶液pH=7~8后再进行操作Ⅱ所得固体Y的成分为          (写化学式).

(3)酸化步骤中调节溶液pH<5时发生反应2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O.若将将醋酸改用盐酸,盐酸会与Cr2O72-反应造成大气污染并生成Cr3+杂质,该反应的离子方程式为                                                              .

(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作III发生反应的化学方程式是

Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是:                 

(5)含铬废渣(废水)的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法,金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水,一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。

①电解法处理废水的总反应如下,配平并填写空缺:(已知产物中n(Fe(OH)3): n (H2)=1:1)

___Fe+___Cr2O72-+___    +___H2O =___Fe(OH)3↓+___Cr(OH)3↓+___H2↑;

②已知常温下Cr(OH)3的Ksp=6.4×10–32mol4/l4,若Ⅰ类生活饮用水水质标准铬含量最高限值是0.052 mg/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合饮用水水质标准,须调节溶液的pH大于______。

(已知lg2=0.3)


锌锰干电池由于其贮存和使用寿命较短,大都为一次性电池,用完之后被当作垃圾扔掉。这不仅浪费了宝贵的金属资源,而且还会产生严重的环境污染。下表是各类电池的综合成分分析结果:

元素

锌[来源:全,品…中&高*考+网]

其它

质量百分含量

13~27

14~28

23~26

0.5~0.7

5~6

13

通过简单的机械处理,将电池中各组分进行最大在限度的分离,从而使整个处理过程得到简化。再分别对锌皮和锰粉(MnO2)进行湿法处理,通过预处理、浸取、净化等工序制出产品。工艺流程如下图:

查阅资料知各离子沉淀完全的pH为

离子

Fe3+

Fe2+

Cu2+

Mn2+

pH

3.2

9.0

6.7

10.1

已知:锌元素与铝元素相似,具有两性。

1、市售锌锰干电池为碱性电池,电解质溶液为KOH,则其正极反应为                   

电极总反应方程为                               

2、在预处理中,分离铁皮和锌皮的方法是          ,洗液加(NH4)2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐,该物质的化学式为            

3、二氧化锰生产中,写出加入30%盐酸溶解时的离子方程式                           ;盐酸溶解后回收的渣是            

4、已知第二次加H2O2后调节pH≈9的目的为将Mn2+转化为MnO2,则第一次加H2O2后调节pH≈5,目的是               

5、实验室中用高锰酸钾溶液检验Mn2+时,产生黑色沉淀,该反应的离子方程式为             

                              

6、硫酸锰在高温条件下可以得到三种氧化物,该热分解的方程式为                   


二氧化锰可用作干电池去极剂,合成工业的催化剂和氧化剂,玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。

Ⅰ(1)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)===Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。

电池的正极反应式为________________________________

Ⅱ某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。

①将干电池剖切、分选得到黑色混合物(主要成分为MnO2)洗涤、过滤、烘干。

②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热,反应完全后过滤、浓缩。

③向上述溶液中加入Na2CO3溶液,边加边搅拌,再过滤即可得到碳酸锰。

(2)在第②步中,将上述固体与浓盐酸混合的目的是________________________________

(3)有人认为,将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液,也能达到上述目的,但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式:                

_______________________________________

Ⅲ 湿法炼锰即电解硫酸锰溶液法。电解锰的生产过程分为化合浸取、氧化净化及沉淀除杂、产品回收。其生产工艺流程如下:

已知:①菱锰矿中主要成份是碳酸锰,主要杂质是Fe2、Co2、Ni2

②生成氢氧化物的pH如下表:(若某离子浓度小于等于10-5mol/L,则认为完全沉淀)

物质

Fe(OH)2

Ni(OH)2

Co(OH)2

Mn(OH)2

开始沉淀pH

7.5

7.7

7.6

8.3

完全沉淀pH

9.7

8.4

8.2

9.8

③有关难溶氢氧化物和硫化物pKsp数据(pKsp=-lgKsp):

难溶物质

Fe(OH)3[来源:全,品…中&高*考+网]

Ni(OH)2

Co(OH)2

NiS

CoS

pKsp

38.55

15.26

14.7

18.49

20.40

(4)菱锰矿粉与硫酸反应的化学方程式是________________________________。

(5)使用氨水的目的是调节pH值在________之间(填pH范围,精确到小数点后1位数字)。

在“浸出液”中加入(NH4)2S(硫化铵)的目的是_________________________________

(6)电解槽中使用的是惰性电极板,电解反应方程式为_________________________

 0  142815  142823  142829  142833  142839  142841  142845  142851  142853  142859  142865  142869  142871  142875  142881  142883  142889  142893  142895  142899  142901  142905  142907  142909  142910  142911  142913  142914  142915  142917  142919  142923  142925  142929  142931  142935  142941  142943  142949  142953  142955  142959  142965  142971  142973  142979  142983  142985  142991  142995  143001  143009  203614 

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