8.用軟錳礦(主要成分為MnO2)生產(chǎn)高錳酸鉀產(chǎn)生的錳泥中,還含有18%的MnO2、3%的KOH(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)),及少量Cu、Pb的化合物等,用錳泥可回收制取MnCO3,過程如圖17:

(1)錳泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液,反應(yīng)的離子方程式是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O.
(2)經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明:MnO2稍過量時(shí),起始H2SO4、FeSO4混合溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$<0.7時(shí),濾液1中能夠檢驗(yàn)出有Fe2+;$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$≥0.7時(shí),濾液1中不能檢驗(yàn)出有Fe2+
①檢驗(yàn)Fe2+是否氧化完全的實(shí)驗(yàn)操作是取少量濾液1,加入鐵氰化鉀溶液,若無藍(lán)色沉淀生成,證明Fe2+被氧化完全.
②生產(chǎn)時(shí)H2SO4、FeSO4混合溶液中c(H+)/c(Fe2+)控制在0.7~1之間,不宜過大,請(qǐng)從節(jié)約藥品的角度分析,原因是$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$過大,在調(diào)節(jié)pH環(huán)節(jié)會(huì)多消耗氨水.若$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$>1,調(diào)節(jié)$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$到0.7~1的方法是向混合溶液中加適量鐵粉.
(3)寫出濾液2中加入過量NH4HCO3反應(yīng)的離子方程式Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O.
(4)上述過程錳回收率可達(dá)95%,若處理1740kg的錳泥,可生產(chǎn)MnCO3393.3kg(已知相對(duì)分子質(zhì)量:MnO2 87;MnCO3 115).

分析 H2SO4、FeSO4混合溶液與錳泥中的二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng),將亞鐵氧化為三價(jià)鐵,然后過濾濾去未反應(yīng)掉的二氧化錳和不溶的雜質(zhì),向?yàn)V液中氨水來調(diào)節(jié)溶液的PH值,并用硫化鈉來沉淀銅離子和鉛離子,然后過濾濾去生成的沉淀,最后向?yàn)V液中加入過量的碳酸氫銨生成碳酸錳,
(1)錳泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液,是二氧化錳和亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成鐵離子,二氧化錳酸性條件下被還原;
(2)①檢驗(yàn)Fe2+的存在加入鐵氰化鉀溶液,觀察溶液是否變藍(lán);
②生產(chǎn)時(shí)H2SO4、FeSO4混合溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$控制在0.7~1之間,不宜過大,如果比值越大說明硫酸的含量越高,后面用氨水調(diào)節(jié)PH時(shí)消耗的氨水的量多,造成原料的浪費(fèi);若$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$>1,調(diào)節(jié)$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$到0.7~1的方法是減小氫離子而增加亞鐵離子的濃度,所以最好加入鐵與氫離子發(fā)生氧化反應(yīng),生成氫氣從而消耗氫離子,而生成亞鐵離子;
(3)濾液2中的錳離子與NH4HCO3反應(yīng)生成碳酸錳和二氧化碳與水;
(4)錳泥中含18%的MnO2,程錳回收率可達(dá)95%,根據(jù)關(guān)系式MnO2~~MnCO3,進(jìn)行算計(jì).

解答 解:(1)錳泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液,是二氧化錳和亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成鐵離子,二氧化錳酸性條件下被還原,所以方程式為:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,故答案為:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(2)①檢驗(yàn)Fe2+的存在加入鐵氰化鉀溶液,觀察溶液是否變藍(lán),故答案為:取少量濾液1,加入鐵氰化鉀溶液,若無藍(lán)色沉淀生成,證明Fe2+被氧化完全;
②生產(chǎn)時(shí)H2SO4、FeSO4混合溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$控制在0.7~1之間,不宜過大,如果比值越大說明硫酸的含量越高,后面用氨水調(diào)節(jié)PH時(shí)消耗的氨水的量多,造成原料的浪費(fèi);若$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$>1,調(diào)節(jié)$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$到0.7~1的方法是減小氫離子而增加亞鐵離子的濃度,所以最好加入鐵與氫離子發(fā)生氧化反應(yīng),生成氫氣從而消耗氫離子,而生成亞鐵離子;故答案為:$\frac{c({H}^{+})}{c(F{e}^{2+})}$過大,在調(diào)節(jié)pH環(huán)節(jié)會(huì)多消耗氨水;向混合溶液中加適量鐵粉;
(3)濾液2中的錳離子與NH4HCO3反應(yīng)生成碳酸錳和二氧化碳與水,所以離子方程式為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O,故答案為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)錳泥中含18%的MnO2,程錳回收率可達(dá)95%,根據(jù)關(guān)系式
MnO2~~~~~~~~MnCO3
87                  115
1740kg×18%×95%    m
$\frac{87}{1740kg×18%×95%}=\frac{115}{m}$,
解之得m=393.3kg,故答案為:393.3.

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)元素及其化合物的主要性質(zhì)的掌握、書寫化學(xué)反應(yīng)方程式、閱讀題目獲取新信息能力、對(duì)工藝流程的理解等,難度中等,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息分析解決問題能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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17.下列敘述中正確的是(  )
A.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬
B.由銅、鋅作電極與硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池中銅是負(fù)極
C.銅鐵原電池工作時(shí),若有2.8 g鐵被溶解,電路中就有0.15mol電子通過
D.由鎂、鋁作電極與NaOH溶液構(gòu)成的原電池中鋁是負(fù)極

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18.灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體.已知:Sn(s、灰)$?_{<13.2℃}^{>13.2℃}$Sn(s、白)△H=+2.1kJ/mol下列說法正確的是( 。
A.錫制器皿長期處于低于13.2℃的環(huán)境中,會(huì)自行毀壞
B.錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在
C.灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D.灰錫和白錫的相互轉(zhuǎn)化互為可逆反應(yīng)

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15.已知化學(xué)反應(yīng)方程式:CO2+3H2?CH3OH+H2O,若CO2轉(zhuǎn)化率增大,則化學(xué)反應(yīng)速率怎樣變化反應(yīng)速率可能加快也可能減慢.

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3.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題:

(1)寫出濃H2SO4和木炭發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:2H2SO4(濃)+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2H2O+2SO2↑.
(2)若用圖示中的裝置檢驗(yàn)上述反應(yīng)的全部產(chǎn)物,則B中應(yīng)該加入的試劑是品紅,作用是檢驗(yàn)SO2
(3)計(jì)算:若有1.2g的木炭被氧化,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生SO2的體積為4.48L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列各組離子能在溶液中大量共存的是( 。
A.Fe3+、K+、Br-、SCN-B.NH4+、Na+、CO32-、OH-
C.K+、Na+、PO43-NO3-D.Al3+、Mg2+、SO42-HCO3-

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20.如圖所示,燒杯中盛有的a溶液僅含三種離子,常溫下PH=1,當(dāng)它吸收一定量的易液化的氣體X(純凈物)后,得到一種w溶液,W溶液無色透明,含有四種離子,其中一種離子含有18個(gè)電子,兩種離子各含有10個(gè)電子,下列說法正確的是( 。
A.氣體X易液化的原因是相對(duì)分子質(zhì)量較大
B.W溶液四種離子中兩兩結(jié)合所能形成的離子化合物有兩種
C.若a溶液吸收一定量的氣體X后,溶液pH=7,此時(shí)溶液中有4種溶質(zhì)
D.a溶液中由水電離出的c(H+)=10-13mol•L-1

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17.下列敘述中正確的是(  )
A.的命名為:2-甲基-1-丙醇
B.軟脂酸和油酸互為同系物
C.聚乙烯能使溴水褪色
D.分子中至少有11個(gè)碳原子處于同一平面

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18.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的解釋或縱論正確的是( 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作解釋或結(jié)論
A向某溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀溶液中一定含有SO42-
B將某氣體通入品紅溶液中溶液褪色,加熱褪色后的溶液,溶液又恢復(fù)原色該氣體為SO2
C用蒸餾水潤濕的pH試紙測(cè)溶液的pH一定會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低
D向混有乙酸和乙醇的乙酸乙酯中加入氫氧化鈉溶液除溶液中的乙酸和乙醇
A.AB.BC.CD.D

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