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高品質(zhì)MnO2可用于生產(chǎn)鋰離子電池正極材料錳酸鋰.以軟錳礦與黃鐵礦為主要原料采用“兩礦一步浸出法”制備高品質(zhì)MnO2的某工藝流程如圖所示:
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已知:①軟錳礦與黃鐵礦的主要成分為MnO2、FeS2,還含少量FeO、Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì);
②該工藝條件下,相關(guān)金屬離子完全形成氫氧化物沉淀的pH如下:
金屬離子 Fe2+ Fe3+ Mn2+ Mg2+ Al3+
開始沉淀pH 6.9 1.9 6.6 9.1 3.4
沉淀完全(c=1.0×10-5mol?L-1)的pH 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7
回答下列問題:
(1)“配礦”過程中,將軟錳礦與黃鐵礦粉碎混勻的目的是
增加接觸面積,提高反應(yīng)速率;提高原料利用率
增加接觸面積,提高反應(yīng)速率;提高原料利用率

(2)“酸浸”操作中需先后分批加入H2SO4、H2O2.加入H2SO4后發(fā)生酸浸過程的主要反應(yīng)離子方程式為2FeS2+3MnO2+12H+═2Fe3++3Mn2++4S↓+6H2O,2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O.
①已知濾渣1的主要成分為S、SiO2等,其附著在礦粉顆粒表面使上述反應(yīng)受阻,此時(shí)加入H2O2,利用其迅速分解產(chǎn)生的大量氣泡可破除該不利影響.分析導(dǎo)致H2O2迅速分解的因素是
Fe3+或MnO2可做H2O2分解的催化劑
Fe3+或MnO2可做H2O2分解的催化劑

②礦粉顆粒表面附著物被破除后,H2O2可繼續(xù)與MnO2在酸性條件下反應(yīng),產(chǎn)生更多Mn2+,并伴有氣體生成,該反應(yīng)的離子方程式是
MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O
MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O

③H2O2除上述作用外,還可以將溶液中未與MnO2反應(yīng)的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,其目的是:
便于加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去
便于加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去

(3)“調(diào)pH”時(shí)調(diào)節(jié)溶液pH范圍為4.7~6.0,此時(shí)“濾渣2”的主要成分為
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
(填化學(xué)式).
(4)“用NH4F除雜”時(shí),溶液體系中的Ca2+和Mg2+形成氟化物沉淀.若沉淀后上層清液中c(F-)=c(F2)=0.05mol/L,則
c
C
a
2
+
c
M
g
2
+
=
50
50
[已知Ksp(MgF2)=5.0×10-11,Ksp(CaF2)=2.5×10-9].
【答案】增加接觸面積,提高反應(yīng)速率;提高原料利用率;Fe3+或MnO2可做H2O2分解的催化劑;MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O;便于加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去;Fe(OH)3、Al(OH)3;50
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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:2024/9/22 3:0:20組卷:7引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.碲及其化合物具有許多優(yōu)良性能,被廣泛用于冶金、化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等工業(yè)領(lǐng)域。工業(yè)上用銅陽極泥(主要成分除含Cu、Te外,還有少量Ag和Au)經(jīng)如下工藝流程得到粗碲
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    已知:TeOSO4為正鹽。
    (1)已知此工藝中“加壓硫酸浸出”過程中會(huì)發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng):Cu2Te+2O2=2CuO+TeO2;TeO2+H2SO4=TeOSO4+H2O?!昂诮鲆骸钡娜苜|(zhì)成分除了TeOSO4外,主要是
     
    (填化學(xué)式)。
    (2)操作Ⅰ的分離方法是
     
    。
    (3)“電解沉積除銅”時(shí),將“含碲浸出液”置于電解槽中,銅、碲沉淀的關(guān)系如圖。電解初級(jí)階段陰極的主要電極反應(yīng)是
     

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    (4)通過圖像分析,你認(rèn)為工業(yè)上該過程持續(xù)的時(shí)段最好是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.20h
    B.30h
    C.35h
    D.40h
    (5)向“含碲硫酸銅母液”中通入SO2并加入NaCl反應(yīng)一段時(shí)間后,Te(Ⅳ)濃度從6.72g?L-1下降到0.10g?L-1,該過程生成粗碲的離子方程式:
     
    。
    (6)25℃時(shí),亞碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3,Ka2=2×10-8。
    ①0.1mol?L-1H2TeO3的pH約為
     

    ②0.1mol?L-1的NaHTeO3溶液中,下列粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.c(Na+)>c(
    HT
    e
    O
    -
    3
    )>c(OH-)>c(H2TeO3)>c(H+
    B.c(Na+)+c(H+)=c(
    HT
    e
    O
    -
    3
    )+c(
    T
    e
    O
    2
    -
    3
    )+c(OH-
    C.c(Na+)=c(
    T
    e
    O
    2
    -
    3
    )+c(
    HT
    e
    O
    -
    3
    )+c(H2TeO3
    D.c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH-)+c(
    T
    e
    O
    2
    -
    3
    發(fā)布:2024/9/20 18:0:8組卷:24引用:4難度:0.6
  • 2.碲(Te)為第ⅥA元素,其單質(zhì)憑借優(yōu)良的性能成為制作合金添加劑、半導(dǎo)體、光電元件的主體材料,并被廣泛應(yīng)用于冶金、航空航天、電子等領(lǐng)域??蓮木珶掋~的陽極泥(主要成分為Cu2Te)中回收碲。工藝流程圖如下:
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    (1)“焙燒”后,碲主要以TeO2形式存在,寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
     
    。
    (2)為了選擇最佳的焙燒工藝,進(jìn)行了溫度和硫酸加入量的條件試驗(yàn),結(jié)果如下表所示:
    溫度/℃ 硫酸加入量(理論量倍數(shù)) 浸出率/%
    Cu Te
    450 1.25 77.3 2.63
    460 1.00 80.29 2.81
    1.25 89.86 2.87
    1.50 92.31 7.70
    500 1.25 59.83 5.48
    550 1.25 11.65 10.63
    則焙燒工藝中應(yīng)選擇的適宜條件為
     
    。
    (3)濾渣1在堿浸時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為
     
    。
    (4)工藝(Ⅰ)中,“還原”時(shí)發(fā)生的總的離子方程式為
     
    。
    (5)由于工藝(Ⅰ)中“氧化”對(duì)溶液和物料條件要求高,有研究者采用工藝(Ⅱ)獲得碲,則“電積”過程中,陰極的電極反應(yīng)式為
     
    。
    (6)工業(yè)生產(chǎn)中,濾渣2經(jīng)硫酸酸浸后得濾液3和濾渣3。
    ①濾液3與濾液1合并。進(jìn)入銅電積系統(tǒng)。該處理措施的優(yōu)點(diǎn)為
     
    。
    ②濾渣3中若含Au和Ag,可用
     
    將二者分離。(填字母)
    A.王水
    B.濃氫氧化鈉溶液
    C.稀硝酸
    D.濃鹽酸
    發(fā)布:2024/9/20 13:0:8組卷:7引用:1難度:0.5
  • 3.某工廠采用如圖工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液含(Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。實(shí)現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。
    菁優(yōu)網(wǎng)?
    已知:
    物質(zhì) Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2
    Ksp 10-37.4 10-14.7 10-14.7 10-10.8
    回答下列問題:
    (1)用硫酸浸取鎳鈷礦時(shí),提高浸取速率的方法為
     
    (答出一條即可)。
    (2)“氧化”中,用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4,Mn2+被H2SO5氧化為MnO2,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    (H2SO5的電離第一步完全,第二步微弱)。
    (3)“氧化”中保持空氣通入速率不變,Mn(Ⅱ)氧化率與時(shí)間劑關(guān)系如圖。SO2體積分?jǐn)?shù)為
     
    時(shí),Mn(Ⅱ)氧化速率最大。
    (4)“沉鈷鎳”中得到的Co(Ⅱ)在空氣中可被氧化成CoO(OH),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    發(fā)布:2024/9/22 4:0:8組卷:10引用:1難度:0.5
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