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堿式碳酸錳[Mn2(OH)2CO3]是一種不溶于水的固體,是制造其他含錳化合物的原料。工業(yè)上以方錳礦(主要成分為MnO,還含有少量的Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2)為原料制備堿式碳酸錳。
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25℃時(shí),相關(guān)物質(zhì)的Ksp如表:
物質(zhì) Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Ca(OH)2
Ksp 2×10-13 5×10-17 3×10-39 1×10-32 6×10-6
(1)“酸浸”時(shí),濾渣I的成分是
SiO2、CaSO4
SiO2、CaSO4
(填化學(xué)式)。
(2)“氧化”時(shí),該反應(yīng)的離子方程式為
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
。
(3)“除雜”時(shí),使用氨水的目的是將Fe3+和Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀而除去,則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH≥
5
5
;若Al3+沉淀完全時(shí),則溶液中Fe3+物質(zhì)的量濃度為
3×10-12
3×10-12
mol?L-1。(通常認(rèn)為溶液中的離子濃度≤1×10-5mol?L-1沉淀完全)
(4)“離子交換”和“洗脫”時(shí),發(fā)生反應(yīng):Mn2++2HR?MnR2+2H+(HR是氫型交換樹(shù)脂)。為了提高“洗脫”效率,淋洗液應(yīng)為
(填“硫酸”、“氫氧化鈉溶液”或“蒸餾水”)。
(5)“沉錳”時(shí),反應(yīng)的離子方程式為
3
CO
2
-
3
+2Mn2++2H2O=Mn2(OH)2CO3↓+2
HCO
-
3
3
CO
2
-
3
+2Mn2++2H2O=Mn2(OH)2CO3↓+2
HCO
-
3
,過(guò)濾、洗滌、干燥,得到Mn2(OH)2CO3,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的操作是
取最后一次洗滌液少許于試管中,加入氫氧化鈉溶液,加熱,將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放置于試管口處,試紙不變藍(lán)色,證明洗滌干凈
取最后一次洗滌液少許于試管中,加入氫氧化鈉溶液,加熱,將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放置于試管口處,試紙不變藍(lán)色,證明洗滌干凈
。
(6)為測(cè)定產(chǎn)品中錳的含量,取ag樣品于燒杯中,加水溶解,加入足量的稀硫酸溶解,滴加過(guò)量0.1000mol?L-1(NH42S2O8溶液將錳元素轉(zhuǎn)化為
M
n
O
-
4
,充分反應(yīng)后加熱一段時(shí)間,冷卻將燒杯中的溶液全部轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中。取25.00mL于錐形瓶,用0.1000mol?L-1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)消耗FeSO4溶液體積為VmL。
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是
滴入最后半滴硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)液,溶液紫色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色
滴入最后半滴硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)液,溶液紫色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色

②產(chǎn)品中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
1
.
1
V
a
%
1
.
1
V
a
%
(用含a、V的式子表示)。

【答案】SiO2、CaSO4;2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;5;3×10-12;酸;3
CO
2
-
3
+2Mn2++2H2O=Mn2(OH)2CO3↓+2
HCO
-
3
;取最后一次洗滌液少許于試管中,加入氫氧化鈉溶液,加熱,將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放置于試管口處,試紙不變藍(lán)色,證明洗滌干凈;滴入最后半滴硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)液,溶液紫色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色;
1
.
1
V
a
%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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:2024/8/30 0:0:8組卷:24引用:2難度:0.3
相似題
  • 1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(Fe主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液   B.KCl溶液   C.KSCN 溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡,通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
    已知25℃,101kPa時(shí):
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
    FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     

    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì),按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3
  • 2.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO43+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時(shí):
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ?mol-1
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     
    。
    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg.(不需計(jì)算,寫出表達(dá)式即可)

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:28引用:2難度:0.5
  • 3.四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體,用作電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物質(zhì))制備Mn3O4的工藝流程如圖:
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    已知:①氧化時(shí)鼓入空氣使溶液的電位迅速上升;
    ②四氧化三錳中錳的化合價(jià)與四氧化三鐵中鐵的化合價(jià)類似。
    回答下列問(wèn)題:
    (1)為提高“溶解”效率,可采取的措施有
     
    。
    (2)濾渣的主要成分是
     
    。
    (3)氧化時(shí),生成Mn3O4的離子方程式為
     
    產(chǎn)生氨氣以回收利用。
    (4)向母液可加入
     
    。
    A.CaO
    B.稀氫氧化鈉溶液
    C.氫氧化鈣固體
    D.(NH42CO3
    (5)通過(guò)對(duì)上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
    菁優(yōu)網(wǎng)
    氧化時(shí)N2H4?H2O的作用是
     
    。
    (6)四氧化三錳的其他制法:
    ①熱還原法:
    在甲烷氣體存在下,將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為
     
    。
    ②電解法:
    利用電解原理,制備四氧化三錳裝置如圖所示。(電極材料均為惰性電極,<代表電子流向)
    菁優(yōu)網(wǎng)
    電源正極為
     
     (填“a”或“b”),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.6
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