工業(yè)上以菱錳礦(主要成分為MnCO3,還含少量的FeCO3、MgCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備高純度碳酸錳的工藝流程如圖。
已知:①常溫下,相關(guān)金屬離子Mn+形成M(OH)n沉淀的pH如表:
金屬離子Mn+ | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
開始沉淀的pH[c(Mn+)=0.1mol?L-1] | 3.4 | 1.9 | 7.0 | 8.1 | 9.1 |
沉淀完全的pH[c(Mn+)≤1.0×10-5mol?L-1] | 4.7 | 3.2 | 9.0 | 10.1 | 11.1 |
回答下列問題:
(1)對菱鎂礦預(yù)處理時需要粉碎,從反應(yīng)速率角度分析其原因
增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率
增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率
。(2)在“浸出液”中加入“MnO2”的作用是
將Fe2+氧化為Fe3+
將Fe2+氧化為Fe3+
。(3)加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH的范圍
4.7≤pH<8.1
4.7≤pH<8.1
。(4)加入NH4}F的目的是將Ca2+、Mg2+沉淀除去,常溫下,當(dāng)溶液中Ca2+、Mg2+完全除去時[c(Mn+)≤1.0×10-5mol?L-1],則c(F-)≥
4×10-3
4×10-3
mol?L-1。(5)“沉錳”:在30℃~35℃下,將碳酸氫銨溶液滴加到硫酸錳凈化液中,控制反應(yīng)液的最終pH在6.5~7.0,得到MnCO3沉淀。該反應(yīng)的離子方程式為
Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
HCO
-
3
Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
;實驗室可利用Na2S2O8溶液來檢驗Mn2+是否反應(yīng)完全:2Mn2++5S2HCO
-
3
O
2
-
8
SO
2
-
4
M
n
O
-
4
滴入Na2S2O8溶液,溶液不變?yōu)樽霞t色
滴入Na2S2O8溶液,溶液不變?yōu)樽霞t色
。【答案】增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率;將Fe2+氧化為Fe3+;4.7≤pH<8.1;4×10-3;Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O;滴入Na2S2O8溶液,溶液不變?yōu)樽霞t色
HCO
-
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:20引用:3難度:0.6
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
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,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價為
(5)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%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖:
實驗步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實驗中的可能作用是
A.移走生成物水,同時讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時,停止反應(yīng)
(4)簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
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