【題目】一種以軟錳礦(主要成分為MnO2、SiO2、Al2O3)和黃鐵礦(FeS2、SiO2)為原料冶煉金屬錳的工藝流程如圖所示:
已知相關(guān)金屬離子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH如下:
金屬離子 | Fe3+ | Mn2+ | Al3+ |
開始沉淀的pH | 2.7 | 8.3 | 3.2 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.8 | 5.0 |
回答下列問題:
(1)MnO2本身不能溶于硫酸,但是在Fe2+的作用下卻能溶解,寫出該反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(2)濾渣1的成分除了SiO2外,還有一種淡黃色的物質(zhì)是_______________(填化學(xué)式)。
(3)除雜步驟中加入的MnCO3的作用是____________________________,該過程需調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是___________________________,若把pH調(diào)得過高,其后果是_________________________。
(4)用惰性電極進(jìn)行電解,電解剛開始時陰極的電極反應(yīng)式為____________________,電解后陽極的電解質(zhì)溶液可返回_______________________(填“酸浸”“除雜”或“電解”)工序繼續(xù)使用。
【答案】MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O S 調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和Al3+完全沉淀 5.0≤pH<8.3 會使Al元素形成AlO2-混入溶液中而無法分離出來,且錳的產(chǎn)率會降低 Mn2++2e-=Mn 酸浸
【解析】
(1)MnO2具有氧化性,Fe2+具有還原性,在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng);
(2)根據(jù)元素守恒法結(jié)合固體的顏色作答;
(3)加入MnCO3,根據(jù)沉淀所需的pH除去Fe3+和Al3+,且不引入新的雜質(zhì);依據(jù)相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH表格數(shù)據(jù)分析作答;
(4)電解質(zhì)主要為硫酸錳,依據(jù)電解原理分析惰性電極中陰陽極的放電順序,據(jù)此回答。
(1)Fe2+在酸性條件下將MnO2還原為Mn2+,其離子方程式為:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,
故答案為:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(2)FeS2與硫酸會反應(yīng)生成淡黃色難溶于水的沉淀,為S單質(zhì),
故答案為:S;
(3)加入的MnCO3可調(diào)節(jié)溶液的pH到合適的范圍,使Fe3+和Al3+完全沉淀,所需的pH值≥5.0,而Mn2+開始沉淀的pH為8.3,則調(diào)節(jié)的pH范圍為:5.0≤pH<8.3;
故答案為:調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和Al3+完全沉淀;若把pH調(diào)得過高,氫氧化鋁沉淀會被堿性溶液溶解,生成偏鋁酸根離子,且從沉淀所需pH值表格數(shù)據(jù)可看出,Mn2+會開始沉淀,導(dǎo)致錳的產(chǎn)率會降低,
故答案為:調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和Al3+完全沉淀;5.0≤pH<8.3;會使Al元素形成AlO2-混入溶液中而無法分離出來,且錳的產(chǎn)率會降低
(4)用惰性電極進(jìn)行電解MnSO4,陰極Mn2+得電子發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬錳,其電極反應(yīng)式為:Mn2++2e-=Mn,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)式為:4OH 4e-=O2↑+2H2O,使溶液呈酸性,得到的硫酸溶液可返回“酸浸”工序重復(fù)利用,
故答案為:Mn2++2e-=Mn;酸浸。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CO2的轉(zhuǎn)化一直是全球研究的熱點(diǎn),其中將CO2和H2合成甲醇及甲醚(CH3OCH3)具備相對成熟的技術(shù)。工業(yè)生產(chǎn)中,有以下相關(guān)反應(yīng)(熱效應(yīng)都是在25℃,1.01×105Pa下測定):
①CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l) △H1 = -49.01KJ/mol
②2 CH3OH(l) CH3OCH3(g) + H2O(l) △H2 = -24.52KJ/mol
③CO(g) + H2O(l) CO2(g) + H2(g) △H3 = -41.17KJ/mol
(1)工業(yè)上用CO2和H2合成二甲醚的熱化學(xué)方程式為________________。
(2)反應(yīng)②的平衡常數(shù)表達(dá)式K=__________________,在一定條件下反應(yīng)②達(dá)到平衡狀態(tài),CH3OCH3的濃度為c1,若此時體積壓縮為原來的一半,再次平衡時的濃度c2,則c2__________c1(填“>”、“<”或“=”)
(3)在一常溫恒容的密閉容器中,放入一定量的甲醇如②式建立平衡,以下說發(fā)正確并可以作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)為________。
A.容器內(nèi)氣體相對分子質(zhì)量保持不變;
B.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變;
C.相同時間內(nèi)消耗甲醇的量是消耗二甲醚的兩倍;
D.甲醇和二甲醚物質(zhì)的量相等
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】今有A、B、C、D、E、F六種裝置,如圖所示。(膠塞、導(dǎo)管可自由選用)
(1)寫出①~④的儀器名稱:①__________,②__________,③________,④________。
(2)實(shí)驗(yàn)室制取并收集氧氣時應(yīng)選擇________和________相連接,制取并收集氫氣時應(yīng)選擇________和________相連接。
(3)做木炭還原氧化銅并檢驗(yàn)生成氣體的實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇________和________相連接,檢驗(yàn)氣體時觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________。
(4)制取氫氣并做還原氧化銅的實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇________和________裝置,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時應(yīng)先停止加熱,待試管冷卻后,再停止通氫氣,其原因是_________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用98%的濃硫酸(其密度為1.84g/cm3)配制100mL1.0mol·L-1稀硫酸,若實(shí)驗(yàn)儀器有:
A.100mL量筒 B.托盤天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶 E.10mL量筒 F.膠頭滴管 G.50mL燒杯 H.100mL容量瓶
(1)需量取濃硫酸的體積為_______mL。
(2)實(shí)驗(yàn)時選用的儀器有(填序號)_______。
(3)配制過程中,下列情況會使配制結(jié)果偏高的是________(填序號) 。
①定容時俯視刻度線觀察液面
②容量瓶使用時未干燥
③定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加蒸餾水補(bǔ)至刻度線
(4)在容量瓶使用方法中,下列操作不正確的是(填序號)_______。
A.使用容量瓶前檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配液潤洗
C.將氫氧化鈉固體放在天平托盤的濾紙上,準(zhǔn)確稱量并放入燒杯中溶解后,立即注入容量瓶中
D.將準(zhǔn)確量取的18.4mol·L-1的硫酸,注入已盛有30mL水的100mL的容量瓶中,加水至刻度線
E.定容后塞好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒轉(zhuǎn)搖勻
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)研究濃度對化學(xué)平衡的影響,下列說法正確的是
已知:Cr2O72-(aq)(橙色)+H2O(l)2 CrO42-(aq)(黃色)+2H+(aq) H=+13.8kJ·mol-1 | |
步驟:
| 現(xiàn)象: 待試管b中顏色不變后與試管a比較, 溶液顏色變淺。 滴加濃硫酸,試管c溫度略有升高, 溶液顏色與試管a相比,變深。 |
A. 該反應(yīng)是一個氧化還原反應(yīng)
B. 待試管b中溶液顏色不變的目的是使Cr2O72-完全反應(yīng)
C. 該實(shí)驗(yàn)不能證明減小生成物濃度,平衡正向移動
D. 試管c中的現(xiàn)象說明影響平衡的主要因素是溫度
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碳及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系:CCO2H2CO3CaCO3CO2,其中涉及的基本反應(yīng)類型依次是( )。
A.化合、置換、分解、復(fù)分解
B.置換、復(fù)分解、化合、分解
C.置換、化合、復(fù)分解、分解
D.置換、化合、分解、復(fù)分解
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的俗名與化學(xué)式對應(yīng)正確的是
A.熟石灰——CaOB.水晶——H2O
C.干冰——CO2D.漂白粉——NaClO
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是
A | B | C | D | |
實(shí)驗(yàn) | NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 | 石蕊溶液滴入氯水中 | Na2S溶液滴入AgCl濁液中 | 熱銅絲插入稀硝酸中 |
現(xiàn)象 | 產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色 | 溶液變紅,隨后迅速褪色 | 沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏?/span> | 產(chǎn)生無色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色 |
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com