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【題目】鈦酸錳(MnTiO3)納米材料是一種多用途催化劑。工業(yè)上用紅鈦錳礦(主要成分有MnTiO3,還含有少量FeO、Fe2O3、SiO2等雜質)來制備MnTiO3,其工藝流程如圖所示:

已知①紅鈦錳礦酸溶Ti元素主要以TiO2+的形式存在;

H2TiO3不溶于無機酸和堿,不溶于水;

③在空氣中加熱無水MnCl2分解放出HCl,生成Mn3O4。

回答下列問題:

1粉碎的目的是__。

2酸溶中發(fā)生的主要反應化學方程式為__

3)為了更好地把濾渣2分離出來,除攪拌外,還需要(填操作名稱)___

4氧化的氧化劑選用的是高錳酸鉀,而不選擇通常人們認可的綠色氧化劑雙氧水,除了高錳酸鉀氧化性強、反應快之外,還可能的原因是__(寫出一條即可)。

5沉錳的條件一般控制在45℃以下的原因是__

6TiO2+的水解率受溫度和H+濃度的影響如圖所示,TiO2+最適宜的水解條件是__

7)測定所得MnCl2·xH2O晶體中結晶水的含量。取29.70g樣品加熱分解,熱重曲線(TG)如圖所示。

所得氯化錳晶體x的值是__。

【答案】增大接觸面積,加快反應速度,提高浸取率 MnTiO3+2H2SO4=MnSO4+TiOSO4+2H2O 加熱(或電泳) 根據反應過程中顏色變化可以判斷Fe2是否氧化完全(Fe2Fe3存在時,加速H2O2分解,導致原料利用率太低,答案合理即可) 升溫可以加快反應速度,但超過45℃,NH4HCO3易分解,所以控制在45℃以下可以提高原料利用率(轉化率) 溫度105℃,H濃度0.90g·L1 4

【解析】

紅鈦錳礦(主要成分有MnTiO3,還含有少量FeO、Fe2O3、SiO2等雜質),粉碎后加較濃硫酸進行酸浸,生成FeSO4 、Fe2(SO4)3、MnTiO3+2H2SO4=MnSO4+TiOSO4+2H2O,生成MnSO4、TiOSO4,濾渣1為SiO2等不溶雜質,“氧化”的氧化劑選用的是高錳酸鉀,將Fe2氧化成Fe3,加熱促進Fe3水解生成Fe(OH)3沉淀,濾渣2為Fe(OH)3沉淀,沉錳的反應為:MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O,向TiOSO4中加水:TiO2+2H2O=H2TiO3+2H,生成H2TiO3,與MnCl2·xH2O共熔生成鈦酸錳。

(1)“粉碎”的目的是增大接觸面積,加快反應速度,提高浸取率。故答案為:增大接觸面積,加快反應速度,提高浸取率;

(2)“酸溶”中發(fā)生的主要反應MnTiO3與H2SO4發(fā)生反應生成TiOSO4和MnSO4,化學方程式為MnTiO3+2H2SO4=MnSO4+TiOSO4+2H2O。故答案為:MnTiO3+2H2SO4=MnSO4+TiOSO4+2H2O;

(3)濾渣2是Fe(OH)3,生成時可能以膠體形式存在,為了更好地把濾渣2分離出來,除攪拌外,還需要(填操作名稱)加熱促進鐵離子水解使膠體變成沉淀(或電泳使其移向陰極)。故答案為:加熱(或電泳);

(4)“氧化”的氧化劑選用的是高錳酸鉀,而不選擇通常人們認可的綠色氧化劑“雙氧水”,除了高錳酸鉀氧化性強、反應快之外,還可能的原因是:根據反應過程中顏色變化可以判斷Fe2是否氧化完全(或Fe2、Fe3存在時,加速H2O2分解,導致原料利用率太低,答案合理即可)(寫出一條即可)。故答案為:根據反應過程中顏色變化可以判斷Fe2是否氧化完全(或Fe2、Fe3存在時,加速H2O2分解,導致原料利用率太低,答案合理即可);

(5)沉錳的反應為:MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O,“沉錳”的條件一般控制在45℃以下的原因是升溫可以加快反應速度,但超過45℃,NH4HCO3易分解,所以控制在45℃以下可以提高原料利用率(轉化率)。故答案為:升溫可以加快反應速度,但超過45℃,NH4HCO3易分解,所以控制在45℃以下可以提高原料利用率(轉化率);

(6)由圖TiO2+的水解率最高時,讀出溫度和H+濃度,TiO2+最適宜的水解條件是溫度105℃,H濃度0.90g·L1。故答案為:溫度105℃,H濃度0.90g·L1

(7)由題中信息,在空氣中加熱無水MnCl2分解放出HCl,生成Mn3O4。200℃時,失去全部結晶水, ,x=4,所得氯化錳晶體x的值是4。故答案為:4。

練習冊系列答案
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【題目】關于一定條件下的化學平衡H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH0,下列說法正確的是(

A.恒溫恒容,充入H2,v(正)增大,平衡右移

B.恒溫恒容,充入He,v(正)增大,平衡右移

C.加壓,v(正),v(逆)不變,平衡不移動

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已知:R1CHO+R2CH2COOR3

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1)試劑a__。

2C生成D的反應類型是__。

3D生成E的化學方程式是___。

4)生成G的化學方程式是__。

5H的結構簡式是__。

6)寫出符合下列條件的I的同分異構體的結構簡式__

a.是反式結構

b.能發(fā)生銀鏡反應

c.苯環(huán)上的一氯代物有2

d.1mol該有機物能與2mol氫氧化鈉反應

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8)以2-甲基丙烯和乙酸為原料,選用必要的無機試劑,合成,寫出合成路線__(用結構簡式表示有機物,用箭頭表示轉化關系,箭頭上注明試劑和反應條件)

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【題目】H2S存在于多種燃氣中,脫除燃氣中H2S的方法很多。

(1) 20193月《science direct》介紹的化學鏈技術脫除H2S的原理如圖所示。

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“Bunsen反應的離子方程式為________。

(2) 電化學干法氧化法脫除H2S的原理如圖所示。陽極發(fā)生的電極反應為________;陰極上COS發(fā)生的電極反應為________

(3) Fe2(SO4)3吸收液脫除H2S法包含的反應如下:

() H2S(g)H2S(aq)

() H2S(aq) H+HS-

() HS+2Fe3=S↓+2Fe2+H

一定條件下測得脫硫率與Fe3濃度的關系如圖所示。

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(5) 蒸發(fā)濃縮AgNO3溶液的裝置如下圖所示。使用真空泵的目的是________;判斷蒸發(fā)濃縮完成的標志是____________________

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步驟3.過濾,得濾液和濾渣。

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(4) 步驟5為使濾渣中S盡可能被萃取,可采取的操作方案是________________

(5) 請設計從上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制備Na2S2O3·5H2O的實驗方案:

稱取稍過量硫粉放入燒杯中,__________________________________________,用濾紙吸干。

已知:① 在液體沸騰狀態(tài)下,可發(fā)生反應Na2SO3S5H2ONa2S2O3·5H2O

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