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用軟錳礦(含MnO2約65%及少量Al2O3)和閃鋅礦(ZnS約80%及少量FeS)共同生產(chǎn)MnO2和Zn(干電池原料),其部分生產(chǎn)流程如圖:
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已知:過(guò)濾(Ⅱ)所得濾液是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43的混合液。相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol?L-1計(jì)算)如下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Zn(OH)2 Mn(OH)2
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH 2.7 4.0 6.4 7.7
完全沉淀時(shí)的pH 3.7 5.2 8.0 10.4
(1)加熱、浸取時(shí)所加礦石均需粉碎,其目的是
增大反應(yīng)物的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
增大反應(yīng)物的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
??捎名}酸代替硫酸進(jìn)行浸取嗎?
不能
不能
說(shuō)明原因
MnO2能把鹽酸氧化為氯氣
MnO2能把鹽酸氧化為氯氣

(2)寫(xiě)出ZnS和MnO2和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式:
ZnS+4H++MnO2=Mn2++Zn2++S+2H2O
ZnS+4H++MnO2=Mn2++Zn2++S+2H2O
。過(guò)濾后,洗滌硫磺的目的是
除去硫磺表面的雜質(zhì),回收硫酸鋅和硫酸錳,提高產(chǎn)率
除去硫磺表面的雜質(zhì),回收硫酸鋅和硫酸錳,提高產(chǎn)率
(請(qǐng)答兩點(diǎn))
(3)Ⅲ試劑X的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH調(diào)節(jié)的范圍是5.2~6.4,試劑X可以選用
MnCO3或ZnCO3
MnCO3或ZnCO3
;Ⅳ濾渣的成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3

(4)電解(V)中是用惰性電極電解MnSO4、ZnSO4的混合溶液,寫(xiě)出其化學(xué)方程式
MnSO4+ZnSO4+2H2O
電解
MnO2↓+Zn↓+2H2SO4
MnSO4+ZnSO4+2H2O
電解
MnO2↓+Zn↓+2H2SO4
。
(5)從生產(chǎn)MnO2和Zn的角度計(jì)算,投入的軟錳礦和閃鋅礦質(zhì)量的比值大約是
1.1
1.1
。(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)

【答案】增大反應(yīng)物的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率;不能;MnO2能把鹽酸氧化為氯氣;ZnS+4H++MnO2=Mn2++Zn2++S+2H2O;除去硫磺表面的雜質(zhì),回收硫酸鋅和硫酸錳,提高產(chǎn)率;MnCO3或ZnCO3;Fe(OH)3、Al(OH)3;MnSO4+ZnSO4+2H2O
電解
MnO2↓+Zn↓+2H2SO4;1.1
【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(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(Fe主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液   B.KCl溶液   C.KSCN 溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡,通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     

    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
    已知25℃,101kPa時(shí):
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
    FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     

    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     

    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì),按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3
  • 2.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO43+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     

    (2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時(shí):
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ?mol-1
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     
    。
    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg.(不需計(jì)算,寫(xiě)出表達(dá)式即可)

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:28引用:2難度:0.5
  • 3.四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體,用作電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物質(zhì))制備Mn3O4的工藝流程如圖:
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    已知:①氧化時(shí)鼓入空氣使溶液的電位迅速上升;
    ②四氧化三錳中錳的化合價(jià)與四氧化三鐵中鐵的化合價(jià)類似。
    回答下列問(wèn)題:
    (1)為提高“溶解”效率,可采取的措施有
     

    (2)濾渣的主要成分是
     
    。
    (3)氧化時(shí),生成Mn3O4的離子方程式為
     
    產(chǎn)生氨氣以回收利用。
    (4)向母液可加入
     
    。
    A.CaO
    B.稀氫氧化鈉溶液
    C.氫氧化鈣固體
    D.(NH42CO3
    (5)通過(guò)對(duì)上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
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    氧化時(shí)N2H4?H2O的作用是
     
    。
    (6)四氧化三錳的其他制法:
    ①熱還原法:
    在甲烷氣體存在下,將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為
     

    ②電解法:
    利用電解原理,制備四氧化三錳裝置如圖所示。(電極材料均為惰性電極,<代表電子流向)
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    電源正極為
     
     (填“a”或“b”),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.6
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