【題目】工業(yè)以軟錳礦(主要成分是 MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量雜質(zhì))為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其工業(yè)流程如下:
已知:25℃時,部分金屬陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH 如下表所示。
金屬陽離子 | Fe3+ | Fe2+ | Mn2+ |
開始沉淀的pH | 2.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.7 | 9.8 |
(1)“浸錳”過程中 Fe2O3與SO2反應(yīng)的離子方程式為 Fe2O3+SO2+2H+ =2Fe2++SO42-+H2O,該反應(yīng)是經(jīng)歷以下兩步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。
寫出ⅱ的離子方程式:_______________________。
ⅰ:Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O ⅱ:……
(2)過濾Ⅰ所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為_________ (填離子符號)。
(3)寫出“氧化”過程中MnO2 與Fe 2+反應(yīng)的離子方程式:___________。
(4)“浸錳”反應(yīng)中往往有副產(chǎn)物 MnS2O6生成,溫度對“浸錳”反應(yīng)的影響如圖所示,為減少MnS2O6的生成,“浸錳”的適宜溫度是;_____濾渣Ⅱ的成分是______ (寫化學(xué)式);向過濾Ⅱ所得的濾液中加入NH4HCO3 溶液時溫度不宜太高的原因是______________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成 MnCO3沉淀,同時還有氣體生成,寫出反應(yīng)的離子方程式:__________________ 。
(6)生成的 MnCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是_______________。
【答案】 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42- +4H+ Mn2+ 、Fe2+ MnO2+2Fe2++4H+ =2Fe3++Mn2++2H2O 90℃ Fe(OH)3、MnO2 防止NH4HCO3受熱分解,提高原料利用率 Mn2+ +2HCO3 - =MnCO3↓+CO2↑+H2O 取最后一次洗液1~2mL于試管,滴加鹽酸酸化的 BaCl2溶液,若無白沉淀產(chǎn)生,則洗滌干凈 (注:通過檢驗(yàn)銨根離子,且方法正確也給分)
【解析】(1)根據(jù)總反應(yīng),Fe元素化合價由+3→+2,S元素化合價由+4→+6,所以ⅱ:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42- +4H+。
(2)軟錳礦主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量雜質(zhì),“浸錳”過程在酸性條件通入過量SO2,發(fā)生氧化還原反應(yīng),只有SiO2不溶解,濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為Mn2+和Fe2+。
(3)濾液I顯酸性,加入過量MnO2將Fe2+氧化成Fe2+,反應(yīng)的離子方程式為:MnO2+2Fe2++4H+ =2Fe3++Mn2++2H2O。
(4)由圖7可看出,溫度90℃~120℃時副產(chǎn)物 MnS2O6的生成率很低,錳的浸出率很高,并且該溫度范圍內(nèi)副產(chǎn)物生成率和錳的浸出率變化不大,所以沒必要選擇更高溫度,“浸錳”的適宜溫度是90℃;“氧化”之后調(diào)節(jié)pH為3.7,F(xiàn)e3+全部變成Fe(OH)3沉淀,又因?yàn)?/span>MnO2過量,所以濾渣Ⅱ的成分是Fe(OH)3和MnO2;制備高純碳酸錳的原理是碳酸根和錳離子之間反應(yīng)生成碳酸錳的過程,而溫度過高NH4HCO3會分解,防止NH4HCO3受熱分解,提高原料利用率故向過濾Ⅱ所得的濾液中加入NH4HCO3 溶液時溫度不宜太高。
(5)根據(jù)題意HCO3-與Mn2+反應(yīng),生成MnCO3、CO2和水,反應(yīng)的離子方程式為:Mn2+ +2HCO3 - =MnCO3↓+CO2↑+H2O。
(6)生成的MnCO3沉淀會附著SO42-和NH4+,取最后一次洗滌液,滴加酸化的BaCl2溶液,無沉淀生成,說明已洗凈,反之則表明未洗干凈。(也可以用加濃NaOH溶液加熱的方法檢驗(yàn)NH4+)
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【題目】下列有關(guān)說法正確的是
A. 分子式為C2H6O的有機(jī)物是純凈物 B. 乙醇和乙二醇為同系物
C. 環(huán)己烷和丙烯的實(shí)驗(yàn)式相同 D. 正戊烷、異戊烷、新戊烷的沸點(diǎn)逐漸升高
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【題目】某研究小組做了探究影響過氧化氫分解的因素的兩個實(shí)驗(yàn)。相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2均在適宜條件下進(jìn)行),請分析回答:
(1)實(shí)驗(yàn)1、2中的自變量分別為____________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)2結(jié)果反映,bc段O2產(chǎn)生速率不再增大的原因最可能是_________________。
(3)實(shí)驗(yàn)1若溫度再升高10℃,加過氧化氫酶的催化反應(yīng)曲線斜率將_______(填“增大”或“減小”);加Fe3+的催化反應(yīng)曲線斜率將_______(填“增大”或“減小”)。
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【題目】許多國家十分重視海水資源的綜合利用。不需要化學(xué)變化就能從海水中獲得的物質(zhì)是( )
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【題目】2018年中科院研發(fā)出世界最強(qiáng)氘氚中子源,下列有關(guān)說法錯誤的是( )
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C. 氘、氚核外電子數(shù)相同 D. 氘、氚的質(zhì)量數(shù)分別為2、3
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B. 2L0.5mol/L亞硫酸溶液中含有的H+數(shù)為2NA
C. 密閉容器中2molNO與lmolO2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA
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D. 活細(xì)胞中,數(shù)量最多的元素是圖2中的c
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