【題目】以廢舊鋅錳電池初步處理分選出的含錳廢料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等)為原料制備高純MnCl2·xH2O,實(shí)現(xiàn)錳的再生利用。其工作流程如下:
資料a.Mn的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于Fe;Mn2+在酸性條件下比較穩(wěn)定,pH高于5.5時(shí)易被O2氧化。
資料b.生成氫氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 | Pb(OH)2 | Fe(OH)3 | |
開始沉淀時(shí) | 8.1 | 6.5 | 1.9 |
完全沉淀時(shí) | 10.1 | 8.5 | 3.2 |
注:金屬離子的起始濃度為0.1 mol·L-1
(1)過程Ⅰ的目的是浸出錳。經(jīng)檢驗(yàn)濾液1中含有的陽離子為Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。
①M(fèi)nOOH與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_______________________________。
②檢驗(yàn)濾液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和現(xiàn)象是:_________________________________________。
③Fe3+由Fe2+轉(zhuǎn)化而成,可能發(fā)生的反應(yīng)有:
a.2Fe2++Cl2=2Fe3+2Cl-
b.4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O
c.……
寫出c的離子方程式:____________________。
(2)過程Ⅱ的目的是除鐵。有如下兩種方法,
ⅰ.氨水法:將濾液1先稀釋,再加適量10%的氨水,過濾。
ⅱ.焙燒法:將濾液1濃縮得到的固體于290℃焙燒,冷卻,取焙燒物,加水溶解,過濾,再加鹽酸酸化至pH小于5.5。
已知:焙燒中發(fā)生的主要反應(yīng)為2FeCl3+3O2=2Fe2O3+3Cl2,MnCl2和PbCl2不發(fā)生變化。
①氨水法除鐵時(shí),溶液pH應(yīng)控制在_____________之間。
②兩種方法比較,氨水法除鐵的缺點(diǎn)是____________。
(3)過程Ⅲ的目的是除鉛。加入的試劑是____________。
(4)過程Ⅳ所得固體中的x的測(cè)定如下,取m1g樣品,置于氯化氫氛圍中加熱至失去全部結(jié)晶水時(shí),質(zhì)量變?yōu)?/span>m2g。則x=____________。
【答案】 2MnOOH+6H++2Cl-2Mn2++Cl2↑+4H2O 取少量濾液1于試管中,滴入鐵氰化鉀溶液,無藍(lán)色沉淀生成或另取少量濾液1于試管中,滴加KSCN溶液,變紅 MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O或MnOOH+3H++Fe2+=Mn2++Fe3++2H2O 3.2~6.5 引入雜質(zhì)NH4+ Mn 7(m1-m2)/m2
【解析】(1)①含錳廢料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等)與濃鹽酸反應(yīng),過濾濾液1中含有的陽離子為Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+,所以濃鹽酸與MnOOH反應(yīng),Mn元素化合價(jià)降低到+2價(jià),-1價(jià)的Cl-被氧化產(chǎn)生氯氣,離子方程式:2MnOOH+6H++2Cl-2Mn2++Cl2↑+4H2O;②要檢驗(yàn)濾液1中只含Fe3+不含Fe2+,取濾液1分在2支試管中,一支試管中滴加鐵氰化鉀溶液,無明顯變化,說明濾液1中無Fe2+,另一支試管中滴加KSCN溶液,溶液變紅說明濾液1中有Fe3+;③Fe3+由Fe2+轉(zhuǎn)化而成,可能是由氯氣、氧氣氧化Fe2+,也可能由MnO2、MnOOH氧化Fe2+,所以可能發(fā)生的反應(yīng)為:MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O或MnOOH+3H++Fe2+=Mn2++Fe3++2H2O正確答案為:MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O或MnOOH+3H++Fe2+=Mn2++Fe3++2H2O;
(2)①根據(jù)題干信息:Fe(OH)3開始沉淀的PH=1.9,完全沉淀的PH=3.2,Mn(OH)2開始沉淀的PH=8.1,Pb(OH)2開始沉淀的PH=6.5,調(diào)節(jié)pH除去鐵離子,pH大于3.2時(shí),鐵離子沉淀完全,鉛離子、錳離子不能沉淀,所以pH應(yīng)小于6.5,正確答案為:3.2~6.5;②氨水法除鐵的過程中存在NH4+離子,所以兩種方法比較,此方法的缺點(diǎn)是引入雜質(zhì)NH4+,正確答案是:引入雜質(zhì)NH4+離子;
(3)根據(jù)題干信息:Mn的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于Fe和金屬活動(dòng)順序表可知:Mn的金屬性比Pb強(qiáng),因此加入錳,將鉛離子置換與溶液分離,自身生成錳離子,不引入雜質(zhì),正確答案是:加入的試劑是Mn;
(4)m1gMnCl2xH2O置于氯化氫氛圍中加熱至失去全部結(jié)晶水時(shí),生成MnCl2質(zhì)量為m2g,則結(jié)晶水的質(zhì)量為m(H2O)=(m1-m2)g,根據(jù)方程式MnCl2·xH2OMnCl2+xH2O計(jì)算:126:18x=m2:(m1-m2),x=7(m1-m2)/m2,正確答案:x=7(m1-m2)/m2。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將液體A逐滴加入到固體B中,下列敘述中不正確的是( )
A. 若A為醋酸,B為貝殼(粉狀),C為澄清石灰水溶液,則C中溶液變渾濁
B. 若A為濃鹽酸,B為鋅粒,C中盛滴有酚酞的NaOH溶液,則C中溶液褪色
C. 若A為雙氧水,B為MnO2,C中為NaOH溶液,D為防倒吸裝置
D. 實(shí)驗(yàn)中儀器D可起到防倒吸的作用
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【題目】(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48LCH4和CO2的混合氣體質(zhì)量為6.0g,則該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為____,其中CH4和CO2的物質(zhì)的量之比為____。
(2)將17.1gBa(OH)2溶解在水中,配成100mL溶液,配好后從中取出10mL溶液,加水稀釋至100mL,則稀釋后所得溶液中OH-的物質(zhì)的量濃度是__________mol/L。
(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,VL某氣體(摩爾質(zhì)量為Mg/mol)溶解在1L水(水的密度近似為1g/cm3)中,假設(shè)氣體完全溶解且不與水發(fā)生反應(yīng),所得溶液的密度為ρg/cm3,則所得溶液的物質(zhì)的量濃度c=______mol/L(用以上字母表示,且必須化簡(jiǎn))。
(4)ZnSO4溶液中含有少量Fe2+,為了除去這種離子,調(diào)節(jié)溶液的pH為5,然后加入高錳酸鉀溶液,使之生成沉淀。已知高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2,則該反應(yīng)的離子方程式為__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的分離方法不正確的是( 。
A.用過濾的方法除去食鹽水中的泥沙
B.用蒸餾的方法將自來水制成蒸餾水
C.用酒精萃取碘水中的碘
D.用淘洗的方法從沙里淘金
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【題目】將1.5 mol Cu2S和足量稀HNO3反應(yīng),生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O。則參加反應(yīng)的硝酸中被還原的硝酸的物質(zhì)的量是
A. 5 mol B. 1.5 mol C. 6 mol D. 1mol
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【題目】某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化:
據(jù)此回答下列問題:
(1)I、II、III、IV四步中分離溶液和沉淀所采取的操作名稱是____________。
(2)①、③反應(yīng)的離子方程式:
①_____________________________________________________________;
③_____________________________________________________________。
(3)有人認(rèn)為③用鹽酸不是太好,改為通入足量的一種氣體,這種氣體為______。該離子反應(yīng)方程式為:________。
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【題目】血液屬于膠體,透析是除去腎衰竭病人血液中的毒性物質(zhì)、從而拯救病人生命的重要方法。透析的原理是
A.蒸發(fā)B.電泳C.過濾D.滲析
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