【題目】工業(yè)上通過電解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2,原料為軟錳礦和閃鋅礦,軟錳礦中含MnO2約a%,SiO2約20%,Al2O3約4%,其余為水分,閃鋅礦中含ZnS約80%,F(xiàn)eS、CuS、SiO2共約7%,其余為水分。

I.(1)為了測量軟錳礦中MnO2含量的測定,現(xiàn)將14. 5g軟錳礦溶于足量的稀硫酸中,加入足量的碘化鉀晶體,充分反應后,過濾,將濾液加水稀釋至1L,取25.00ml該溶液于錐形瓶中,滴入幾滴淀粉溶液作指示劑,用0. l000mol.L-1的標準Na2S2O3溶液滴定,消耗標準液50. 00mL,則軟錳礦中MnO2含量_________。(己知:2KI+2 H2SO4+ MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4;I2+2 S2O32-=2I-+ S4O62-)

II.研宄人員開發(fā)了綜合利用這兩種資源的同槽酸浸工藝,工藝流程如圖l所示.

請回答下列問題:

(2)反應I的濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2 (SO4)3等,試完成反應I中生成CuSO4和MnSO4的化學方程MnO2+CuS+___________=________+_________+CuSO4+MnSO4

(3)反應II加入適量鋅的作用是___________;如果鋅過量,還會進一步發(fā)生反應的離子方程式為_____________。

(4)圖2是Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲線(g/l00g水),則中得到Na2SO4固體的操作是:將分離出MnCO3和ZnCO3后的濾液升溫結(jié)晶___________用乙醇洗滌干燥,用乙醇洗滌而不用水洗的原因是__________________________。

(5)用惰性電極電解MnSO4和ZnSO4制得Zn和MnO2的總反應是_______________________。

(6)本工藝可以循環(huán)利用的物質(zhì)除MnO2、MnCO3、ZnCO3以外,還有___________(寫化學式).

【答案】(1)60%;(2)2H2SO4;S;2H2O;

(3)將溶液中的硫酸銅轉(zhuǎn)化為銅;Zn+Fe2+=Fe+Zn2+或Zn+Mn2+=Mn+Zn2+;

(4)趁熱過濾,防止Na2SO4固體因溶解而減少,防止Na2SO4固體轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2SO4·10H2O晶體;

(5)MnSO4+ZnSO4+2H2OZn+MnO2+2H2SO4;(6)Zn

【解析】

試題分析(1)已知2KI+2 H2SO4+ MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4I2+2 S2O32-=2I-+ S4O62-,

MnO2I22S2O32

1 2

n 0.1000molL1×0.050L

解得n0.0025mol

1L溶液中含MnO2物質(zhì)的量0.0025mol×1000/25=0.1mol

則軟錳礦中MnO2含量;

(2)依據(jù)流程圖分析判斷反應的濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43軟錳礦和閃鋅礦中的MnO2,CuS在酸性溶液中發(fā)生的氧化還原反應生成生成CuSO4、MnSO4和硫單質(zhì),根據(jù)原子守恒和電子得失守恒可知反應的化學方程式為:MnO2+CuS+2H2SO4S↓+CuSO4+MnSO4+2H2O;

(3)流程分析,反應Ⅰ的濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43等,加入鋅反應生成銅,鋅的主要作用是和鐵離子反應生成亞鐵離子,把銅離子轉(zhuǎn)化為銅除去;鋅過量會繼續(xù)反應置換出鐵,反應的離子方程式為:Zn+Fe2+Fe+Zn2+或Zn+Mn2+Mn+Zn2+;

(4)圖像分析可知溫度高時析出硫酸鈉,溫度低時析出硫酸鈉結(jié)晶水合物晶體,所以需要趁熱過濾;洗滌晶體時用乙醇洗滌避免形成結(jié)晶水合物;

(5)根據(jù)流程圖中得到產(chǎn)物為二氧化錳和鋅可知得到鋅是鋅離子在陰極得到電子析出,電極反應為:Zn2++2e﹣Zn;二氧化錳是在陽極錳離子失電子生成,電極反應為:Mn2+﹣2e+2H2OMnO2+4H+,所以反應的化學方程式為MnSO4+ZnSO4+2H2OZn+MnO2+2H2SO4

(6)依據(jù)流程圖可知能循環(huán)使用的物質(zhì)為Zn、ZnCO3、MnCO3和MnO2。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一支25mL滴定管,內(nèi)盛溶液液面在15.00mL刻度處,當將滴定管內(nèi)液體全部排出時,所得液體的體積是

A. 10.00mL B. 15.00mL C. 小于10.00mL D. 大于10.00mL

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列哪一組結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的元素組成很可能是不相同的

A. 細菌體內(nèi)的DNA與細胞膜

B. 藍藻細胞內(nèi)的擬核與玉米的細胞壁

C. 骨骼肌細胞內(nèi)的線粒體與染色體

D. 植物細胞的細胞壁與動物細胞中的糖原

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】老北京傳統(tǒng)小吃歷史悠久,是北京獨樹一幟的文化符號,門釘肉餅是其中之一。制作門釘肉餅的部分原料如下:①牛肉②面粉③鹽④花生油。請回答:

(1)富含油脂的是______(填序號,下同)。

(2)富含淀粉的是______。

(3)富含蛋白質(zhì)的是______。

(4)屬于調(diào)味劑的是______。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】氯、鐵的某些化合物在工業(yè)生產(chǎn)和生活中有著重要的作用。

(1)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑。主要有兩種制備方法:

方法一:

工業(yè)上常常用 KClO3和草酸(H2C2O4)、硫酸反應生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。寫出該反應的化學方程式 ,生成5molClO2轉(zhuǎn)移電子 mol。

方法二:

實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,通過以下過程制備ClO2

NCl3溶液和NaClO2溶液發(fā)生反應的離子方程式 。

X中大量存在的陰離子有_____

(2)鐵及其化合物有重要用途,如聚合硫酸鐵[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m是一種新型高效的水處理混凝劑,而高鐵酸鉀(其中鐵的化合價為+6)是一種重要的殺菌消毒劑,某課題小組設計如下方案制備上述兩種產(chǎn)品:

①檢驗固體鐵的氧化物中鐵的化合價,應使用的試劑是 (填標號)。

A.稀硫酸 B.稀硝酸 C.KSCN溶液 D.酸性高錳酸鉀溶液

②在溶液Ⅰ中加入NaClO3寫出其氧化Fe2+的離子方程式: 。

③Fe2O3與KNO3和KOH的混合物加熱共融可制得高鐵酸鉀。完成并配平化學方程式:

Fe2O3+KNO3+KOH—— +KNO2+ 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】糖類不含有,脂類不一定有,蛋白質(zhì)不含有,而核酸一定有的元素是

A. N B. P C. S D. Fe

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A.BaSO4是強電解質(zhì)

B.CO是酸性氧化物

C.氫氧化鐵膠體屬于純凈物

D.純堿屬于堿類物質(zhì)

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列除去雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))的方法正確的是 ①乙烷(乙烯)光照條件下通入Cl2,氣液分離②乙酸乙酯(乙酸)用飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液③苯(乙酸)用氫氧化鈉溶液洗滌、分液④乙醇(乙酸)加足量生石灰、蒸餾

A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某化合物含C、H、O、N、S等元素。該化合物在動物體內(nèi)一定不能( )

A. 抵御病菌和病毒的侵害

B. 做遺傳物質(zhì)

C. 改變化學反應的速度

D. 構(gòu)成細胞核生物體的結(jié)構(gòu)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案