以廢錳酸鋰電池為原料，回收MnO2、精銅的實驗流程如圖：
（1）“浸取”在如圖所示裝置中進(jìn)行。
①將一定量“LiMn2O4和石墨混合粉末”與H2SO4溶液、H2O2溶液中的一種配成懸濁液，加入到三頸燒瓶中，75℃下通過滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液。滴液漏斗中的溶液是 H2O2H2O2。
②LiMn2O4轉(zhuǎn)化為MnSO4的化學(xué)方程式為 2LiMn2O4+3H2O2+5H2SO4 75℃ 4MnSO4+Li2SO4+3O2↑+8H2O2LiMn2O4+3H2O2+5H2SO4 75℃ 4MnSO4+Li2SO4+3O2↑+8H2O。
③保持溫度、反應(yīng)物和溶劑的量不變，能提高M(jìn)n元素浸出率的措施有 適當(dāng)加快攪拌速率；延長反應(yīng)時間適當(dāng)加快攪拌速率；延長反應(yīng)時間。
（2）補充以“銅箔和鋁箔”為原料制備精銅的實驗方案：邊攪拌邊向“銅箔和鋁箔”中加入1.0mol?L-1NaOH溶液，當(dāng)溶液中不再產(chǎn)生氣泡時，過濾；將銅箔壓制成片并與直流電源正極相連，不銹鋼片與直流電源負(fù)極相連，在H2SO4-CuSO4混合溶液中電解，當(dāng)銅箔完全溶解時取出不銹鋼片，刮出精銅邊攪拌邊向“銅箔和鋁箔”中加入1.0mol?L-1NaOH溶液，當(dāng)溶液中不再產(chǎn)生氣泡時，過濾；將銅箔壓制成片并與直流電源正極相連，不銹鋼片與直流電源負(fù)極相連，在H2SO4-CuSO4混合溶液中電解，當(dāng)銅箔完全溶解時取出不銹鋼片，刮出精銅；將所得精銅用蒸餾水洗凈，干燥。實驗中須使用的試劑1.0mol?L-1NaOH溶液、不銹鋼片、H2SO4-CuSO4混合溶液，除常用儀器外須使用的儀器：直流電源。
（3）通過下列方法測定MnO2的純度：準(zhǔn)確稱取0.4000gMnO2樣品，加入25.00mL0.2000mol?L-1Na2C2O4溶液和適量硫酸，加熱至完全反應(yīng)（發(fā)生反應(yīng)為MnO2+C2O2-4+4H+═Mn2++2CO2↑+2H2O），用0.01000mol?L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的Na2C2O4至終點，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL（滴定反應(yīng)為2MnO-4+5C2O2-4+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O）。計算樣品中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 97.875%97.875%（寫出計算過程）。
75
℃
75
℃
O
2
-
4
M
n
O
-
4
O
2
-
4
【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】H2O2；2LiMn2O4+3H2O2+5H2SO4 4MnSO4+Li2SO4+3O2↑+8H2O；適當(dāng)加快攪拌速率；延長反應(yīng)時間；邊攪拌邊向“銅箔和鋁箔”中加入1.0mol?L-1NaOH溶液，當(dāng)溶液中不再產(chǎn)生氣泡時，過濾；將銅箔壓制成片并與直流電源正極相連，不銹鋼片與直流電源負(fù)極相連，在H2SO4-CuSO4混合溶液中電解，當(dāng)銅箔完全溶解時取出不銹鋼片，刮出精銅；97.875%
75
℃
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：55引用：2難度：0.5
相似題
-
1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
相關(guān)試卷