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由碳酸錳礦（主要成分MnCO3，還含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO2等）中提取金屬錳的一種流程如圖：
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（1）“酸浸”過程中，提高錳元素浸出率的措施有：適當(dāng)提高酸的濃度、
粉碎碳酸錳礦、適當(dāng)升溫、攪拌等
粉碎碳酸錳礦、適當(dāng)升溫、攪拌等
（填一種）。
（2）保持其他條件不變，在不同溫度下對碳酸錳礦進(jìn)行酸浸，錳元素的浸出率隨時間變化如圖所示，則酸浸的最佳溫度和時間分別是
70℃、120min
70℃、120min
。
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 提取過程中相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH
金屬離子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+
開始沉淀的pH 1.8 5.8 3.0 7.8
完全沉淀的pH 3.2 8.8 5.0 9.8
（3）已知“酸浸”后溶液中錳元素只以Mn2+形式存在，則“酸浸”中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為
2FeCO3+MnO2+8H+═2Fe3++Mn2++2CO2↑+4H2O
2FeCO3+MnO2+8H+═2Fe3++Mn2++2CO2↑+4H2O
。
（4）結(jié)合上表，“除鐵、鋁”時加入氨水控制反應(yīng)液pH的范圍為
5.0≤pH＜7.8（或5.0～7.8）
5.0≤pH＜7.8（或5.0～7.8）
。
（5）若上述流程中加入的H2O2不足量，則待電解溶液中會有鐵元素殘余，進(jìn)而會影響最終錳的純度。請設(shè)計簡要實驗方案加以驗證待電解溶液中是否含有鐵元素：
取樣，向其中滴加H2O2后，再滴入KSCN溶液，若溶液變成血紅色，則待電解液中含有鐵元素
取樣，向其中滴加H2O2后，再滴入KSCN溶液，若溶液變成血紅色，則待電解液中含有鐵元素
。
（6）以石墨為電極電解除鐵、鋁后的溶液獲得單質(zhì)錳。電解廢液中可循環(huán)利用的溶質(zhì)是
H2SO4
H2SO4
。

【答案】粉碎碳酸錳礦、適當(dāng)升溫、攪拌等；70℃、120min；2FeCO3+MnO2+8H+═2Fe3++Mn2++2CO2↑+4H2O；5.0≤pH＜7.8（或5.0～7.8）；取樣，向其中滴加H2O2后，再滴入KSCN溶液，若溶液變成血紅色，則待電解液中含有鐵元素；H2SO4
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：28引用：3難度：0.4
相似題

  • 1．硼及其化合物在生產(chǎn)生活中有著重要的應(yīng)用。
    （1）硼酸（H3BO3）是一元弱酸，在水溶液中會電離產(chǎn)生[B（OH）4]-離子，寫出硼酸的電離方程式
     
    。
    （2）NaBH4稱為“萬能還原劑”，溶于水并和水反應(yīng)：NaBH4+2H2O═NaBO2+4H2↑．被氧化的元素和被還原的元素的質(zhì)量比為
     
    。
    （3）硼酸與NAOH溶液反應(yīng)可制得硼砂（Na2B4O7?l0H2O），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    （4）生產(chǎn)硼砂時的廢渣是硼鎂泥，其主要成分是MgO，還含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等雜質(zhì)。以硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如圖所示：
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    表1：部分陽離子以氫氧化物完全沉淀時溶液的pH值
    沉淀物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mn（OH）2 Mg（OH）2
    pH 5.2 3.2 9.7 10.4 11.2
    表2：兩種鹽的溶解度（g/100g水）
    溫度/℃ 10 30 40 50 60
    CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
    MgSO4?7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 /
    ①加入MgO調(diào)節(jié)溶液的pH=5～6，濾渣B中含有不溶于稀鹽酸的黑色固體，則濾渣B除含有Al（OH）3之外還含有的成分有
     
    （填化學(xué)式）；寫出稀硫酸酸浸后的濾液生成B中黑色固體的離子方程式：
     
    。
    ②趁熱過濾的目的是
     
    。
    ③上述操作1為
     
    。

    發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5

  • 2．富硼渣中含有鎂硼酸鹽（2MgO?B2O3）、鎂硅酸鹽（2MgO?SiO2）及少量Al2O3、FeO等雜質(zhì)。由富硼渣濕法制備硫酸鎂晶體和硼酸（H3BO3）晶體的一種工藝流程如下：菁優(yōu)網(wǎng)
    已知：生成氫氧化物沉淀的pH（金屬離子的起始濃度為0.1mol/L）
    Fe（OH）3 Al（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2
    開始沉淀時 1.9 3.4 7.0 9.1
    完全沉淀時 3.2 4.7 9.0 11.1
    （1）上述流程中能加快反應(yīng)速率的措施有
     
    、
     
    等。
    （2）酸浸時發(fā)生反應(yīng)：
    2MgO?SiO2 +2H2SO4═2MgSO4 +SiO2 +2H2O
    2MgO?B2O3+2H2SO4 +H2O═2H3BO3 +2MgSO4
    ①上述反應(yīng)體現(xiàn)出酸性強弱：H2SO4
     
    H3BO3（填“＞”或“＜”）。
    ②酸浸時，富硼渣中所含Al2O3和FeO也同時溶解，寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式：
     
    、
     
    。
    ③已知硼酸與過量NaOH溶液發(fā)生的中和反應(yīng)為：H3BO3 +OH-═B（OH）4-。
    下列關(guān)于硼酸的說法正確的是
     
    （填序號）。
    a.硼酸是一元酸
    b.向NaHCO3固體中滴加飽和硼酸溶液，有氣泡產(chǎn)生
    c.硼酸的電離方程式可表示為：H3BO3 +H2O?B（OH）4-+H+
    （3）檢驗褐色浸出液中的雜質(zhì)離子：取少量浸出液，
     
    （填操作和現(xiàn)象），證明溶液中含有Fe2+。
    （4）除去浸出液中的雜質(zhì)離子：用MgO調(diào)節(jié)溶液的pH至
     
    以上，使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為
     
    （填化學(xué)式）沉淀，過濾。
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    （5）獲取晶體：
    ?。疂饪s濾液，使MgSO4和H3BO3接近飽和；
    ⅱ．控制溫度使兩種晶體分別從溶液中結(jié)晶。
    結(jié)合圖溶解度曲線，簡述ⅱ的方法：將濃縮 液加入到高壓釜中，
     
    （將方法補充完整）。

    發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：77引用：2難度：0.4

  • 3．硼酸（H3BO3）微溶于水，其水溶液顯弱酸性，對人體的受傷組織有防腐作用．工業(yè)上以硼鎂礦（Mg2B2O5?H2O）為原料生產(chǎn)硼酸，同時以硼鎂泥為原料制取硫酸鎂，可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)．生產(chǎn)工藝流程如下圖所示，請回答下列問題：
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    注：
    ①硼鎂泥的主要成分是MgO（占40%），還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)．
    ②硼酸電離平衡常數(shù)K=5.8×10-10
    ③
    化合物 Mg（OH）2 Fe（OH）2 Fe（OH）3 Al（OH）3
    Ksp近似值 10-11 10-16 10-38 10-33
    ④已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：
    溫度（℃） 40 50 60 70
    MgSO4 30.9 33.4 35.6 36.9
    CaSO4 0.210 0.207 0.201 0.193
    （1）寫出上述流程中生成硼砂（Na2B4O7）的離子方程式
     

    （2）硼酸根離子可表示為B（OH）4-．寫出硼酸電離的方程式
     

    （3）N滴定法測定硼酸晶體的純度．研究結(jié)果表明，用0.1mol?L-1NaOH溶液直接滴定硼酸溶液，滴定過程如曲線①所示，向硼酸溶液中加入多元醇后再滴定如曲線②所示．請分析，能否用強堿直接滴定硼酸溶液，
     
     （填“能”或“不能”），理由是：
     

    （4）向硼鎂泥酸浸后的溶液中，加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng)產(chǎn)生MnO2沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是
     
    ．
    （5）加堿調(diào)節(jié)至pH為
     
    時，雜質(zhì)離子便可完全沉淀．（離子濃度小于或等于1×l0-5mol?L-1時，即可認(rèn)為該離子沉淀完全）
    （6）“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根據(jù)上表數(shù)據(jù)，簡要說明除鈣的操作步驟
     
    、
     
    ．
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    發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：35引用：1難度：0.5
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