【题目】碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体,也用作脱硫的催化剂,瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示:
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已知:还原焙烧主反应为:2MnO2+C
2MnO+CO2↑。
可能用到的数据如下:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.3 |
沉淀完全pH | 3.7 | 9.7 | 7.4 | 9.8 |
根据要求回答下列问题:
(1)在实验室进行步骤A,需要用到的仪器为________________,步骤B中若采用质量分数为35%的硫酸(密度ρ=1.26 g/cm3),则其物质的量浓度为_________。
(2)步骤C中得到的滤渣主要成分是_______________,步骤D中还原剂与氧化剂的物质的量之比为__________。
(3)步骤E中调节pH的范围为________,其目的是_____________________________。
(4)步骤G的离子方程式为___________________,若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32-的浓度为2.2×10-6 mol/L,则Ksp(MnCO3)=__________。
(5)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应,原理为:
Mn2++S2O82-+H2O=H++SO42-+MnO4-,
①请配平上述离子方程式____________________________;
②确认Mn2+离子已经完全反应的现象是_______________________________。
【题目】以菱镁矿(主要成分为MgCO3、含少量FeCO3、SiO2)制备高纯氧化镁的流程如下图所示:
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己知:25℃时,指示剂变色pH范围和几种氢氧化物的ksp及pH的关系如下表:
指示剂 | 酚酞 | 甲基酸 |
变色范围(pH) | 8.2-10.0 | 3.1-4.4 |
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀时pH | 1.1 | 5.9 | 8.4 |
沉淀完全时pH | 3.7 | 9.6 | 10.2 |
溶度积常数 | 4×10-34 | 8×10-16 | 2×10-13 |
(1)操作II和III中涉及的分离方法分别是____________、_______________。
(2)残渣I的主要成分是____________,加入H2O2的过程中可观察到的现象是___________,其中发生的离子反应方程式是_________________________。
(3)MgSO4和木炭在800℃煅烧时,只生成MgO和两种气体,将混合气体通入NaOH溶液时,气体被完全吸收。煅烧时发生反应的化学方程式是_____________。
(4)采用滴定法测定溶液II与加入氨水的最佳体积比,可以减少氨水的消粍和Mg2+的损失。实验中应选取_______________指示剂,加入氨水是为了沉淀溶液II中的___________离子,若终点时该离子浓度=1.0×10-5mol·L-1,则溶液III的pH=_____________(己知:lg2=0.3)。