【題目】工業(yè)上用菱錳礦(MnCO3)[含F(xiàn)eCO3、SiO2、 Cu2 (OH)2 CO3等雜質(zhì)]為原料制取二氧化錳.其工藝流程示意圖如下圖所示:

已知生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示:

Mn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Cu(OH)2

開始沉淀時(shí)

8.3

6.3

2.7

4.7

完全沉淀時(shí)

9.8

8.3

3.7

6.7

注:金屬離子的起始濃度均為0.1mol·L—1

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)含雜質(zhì)的菱錳礦使用前需將其粉碎，主要目的是__________;鹽酸溶解MnCO3的化學(xué)方程式是____________________________。

(2)向溶液1中加入雙氧水時(shí).發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________。

(3)向?yàn)V液2中加入稍過(guò)量的難溶電解質(zhì)MnS，以除去Cu2+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________。

(4)將MnCl2轉(zhuǎn)化為MnO2的一種方法是氧化法。其具體做法是用酸化的NaClO3溶液將MnCl2氧化，請(qǐng)完成該反應(yīng)的離子方程式:5Mn2++2ClO3—+____===____+_____+_____。

(5)將MnCl2轉(zhuǎn)化為MnO2的另一種方法是電解法.

①生成MnO2的電極反應(yīng)式是______________________。

②若在上述MnO2溶液中加入一定量的Mn(NO3 )2粉末.則無(wú)Cl2產(chǎn)生.其原因是______。

【答案】增大接觸面積，提高反應(yīng)速率和浸取率 MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O 2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+ MnS+Cu2+=Mn2++CuS 4H2O Cl2↑ 5MnO2 8H+ Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 其它條件不變下，增大Mn2+濃度[或增大c（Mn2+）/c（Cl-）]，有利于Mn2+放電（不利于Cl-放電）

【解析】

用菱錳礦（MnCO3）［含FeCO3、SiO2、Cu2(OH) 2CO3等雜質(zhì)］為原料制取二氧化錳，需要分離除雜，結(jié)合流程圖分析各步所加試劑及反應(yīng)。菱錳礦加稍過(guò)量鹽酸二氧化硅不反應(yīng)，濾渣1則為SiO2，加雙氧水氧化Fe2+,調(diào)pH至4，沉淀Fe3+,加MnS固體沉淀Cu2+,最后得到MnO2,以此解題。

菱錳礦用鹽酸酸浸，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3與鹽酸反應(yīng)，SiO2不與鹽酸反應(yīng)，過(guò)濾得到濾渣1為SiO2，濾液1中含有氯化鎂、氯化亞鐵、氯化銅及剩余的HCl，向?yàn)V液中加入生石灰，調(diào)節(jié)溶液pH=4，加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，在pH=4時(shí)氧化得到Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去，濾液2中加入MnS，將溶液中Cu2+氧化為CuS沉淀過(guò)濾除去，濾液3中為MnCl2，經(jīng)系列轉(zhuǎn)化得到MnO2，

（1）將菱錳礦粉碎，可以增大接觸面積，提高反應(yīng)速率和浸取率；碳酸鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、二氧化碳與水，反應(yīng)方程式為：MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O；

（2）加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，在pH=4時(shí)氧化得到Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，根據(jù)電荷守恒有氫離子生成，反應(yīng)離子方程式為：2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+；

（3）MnS與氯化銅反應(yīng)轉(zhuǎn)化更難溶的CuS，反應(yīng)離子方程式為：MnS+Cu2+=Mn2++CuS；

（4）用酸化的NaClO3溶液將MnCl2氧化得到MnO2，Mn元素發(fā)生氧化反應(yīng)，則Cl元素發(fā)生還原反應(yīng)生成Cl2，由于在酸性條件下反應(yīng)，根據(jù)電荷守恒可知，生成物中有H+生成，根據(jù)H元素守恒，可知反應(yīng)物中缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O，配平后離子方程式為：5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+；

（5）①由題意可知，Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2，發(fā)生氧化反應(yīng)，由O元素守恒可知有水參加反應(yīng)，由電荷守恒可知應(yīng)有H+生成，電極反應(yīng)式為：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+；

②Mn2+、Cl-都在陽(yáng)極放電，二者為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，增大Mn2+濃度[或增大c（Mn2+）/c（Cl-）]，有利于Mn2+放電（不利于Cl-放電）。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】物質(zhì)的量在計(jì)算中有廣泛的應(yīng)用，請(qǐng)完成下列各小題：

(1)9gH2O與__________gH3PO4所含分子數(shù)相等。

(2)固體X在一定條件下加熱分解，其方程式為2XY↑+2Z↑+2W↑，測(cè)得生成的混合氣體的密度是相同狀況下H2的a倍，則X的相對(duì)分子質(zhì)量為__________。

(3)在同溫同壓下，6.5g某氣體A的分子數(shù)與7gC2H4的分子數(shù)相等，則氣體A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為__________gL-1(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(4) b%的硫酸溶液與4b%的硫酸溶液等質(zhì)量混合后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________(填“>”、“<”或“=”，下同)2.5b%；如果等體積混合，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________2.5b%。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】青金石是堿性鋁硅酸鹽礦物，其中含鈉、鋁、硅、硫、氧、氧等元素，曾用來(lái)制作顏料。

(1)在周期表中，與Si的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是_________。

(2) Na+和 Ne互為等電子體，電離能 I2(Na)_________I1(Ne)填"〉”或“<"）。

(3)已知氯、硫有多種含氧酸，HClO4中共價(jià)鍵類型有_____，硫酸的結(jié)構(gòu)式為_____。

(4)氫鹵酸（HX)的電離過(guò)程如圖。△H1和△H2的遞變規(guī)律：HF > HCl> HBr >HI，其中△H1(HF)特別大的原因?yàn)?/span>________，影響△H2遞變的因素為________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】相對(duì)分子質(zhì)量為M的氣態(tài)化合物VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）溶于mg水中，得到溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω%，物質(zhì)的量濃度cmol/L，密度為ρg/cm3，則下列說(shuō)法正確的是

A. 相對(duì)分子質(zhì)量M可表示為：

B. 溶液密度ρ可表示為：

C. 溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω%可表示為：

D. 物質(zhì)的量濃度C可表示為：

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】含鉻()廢水用硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]處理，反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀。該沉淀經(jīng)干燥后得到nmol FeO·FeyCrxO3。不考慮處理過(guò)程中的實(shí)際損耗，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A. 消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(2－x)mol

B. 處理廢水中的物質(zhì)的量為mol

C. 反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3nxmol

D. 在FeO· FeyCrxO3中，3x＝y

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應(yīng)：平衡時(shí)測(cè)得A的濃度為0.50mol/L,保持溫度不變，將容器的容積擴(kuò)大到原來(lái)的兩倍，再達(dá)平衡時(shí),測(cè)得A的濃度為0.30mol/L。下列有關(guān)判斷正確的是

A.x+y﹤zB.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

C.B的轉(zhuǎn)化率降低D.C的體積分?jǐn)?shù)升高

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列離子方程式書寫正確的是()

A.將1 mol/L NaAlO2和1.5 mol/L的HCl等體積互相均勻混合：6AlO+9H++3H2O=5Al(OH)3↓+Al3+

B.NaHCO3溶液中加入過(guò)量的Ba(OH)2溶液：2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O

C.Fe(OH)3溶于HI溶液：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

D.在過(guò)氧化氫里加入酸性的高錳酸鉀：2+3H2O2 + 6H+ =2Mn2+ + 4O2↑+ 6H2O

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】 (1)雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料，二者在自然界中共生。完成下列填空：

①As2S3和SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為As4S4和SnCl4并放出H2S氣體. 若As2S3和SnCl2恰好完全反應(yīng)，As2S3和SnCl2的物質(zhì)的量之比為_______.該反應(yīng)的氧化劑是_____，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可用_______吸收.

②As2S3和HNO3有如下反應(yīng)：__As2S3+__NO3-+_____=__H3AsO4+__S+__NO2↑+_______

A.將方程式補(bǔ)充完整并配平

B.若生成1 mol H3AsO4，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________.

(2)某溫度下將Cl2通入KOH溶液中，反應(yīng)后得到KCl，KClO和KClO3的混合溶液，經(jīng)測(cè)定ClO-和的物質(zhì)的量濃度之比為7:1，則Cl2與KOH反應(yīng)時(shí)，氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為___.若5mol Cl2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為______________(用NA表示阿伏伽德羅常數(shù))

(3)某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì)：S，H2S，HNO3，NO，H2O. 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________；若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則氧化產(chǎn)物的質(zhì)量是______g；

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】Ⅰ．工業(yè)上利用電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯氣(Cl2)、燒堿和氫氣的化學(xué)方程式是：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。

（1）用雙線橋表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________，題干中反應(yīng)改寫成離子方程式是____。

（2）電解食鹽水的過(guò)程中，被還原的元素是____________，氧化產(chǎn)物是______。

Ⅱ．四氧化三鐵（Fe3O4）磁性納米顆粒穩(wěn)定、容易生產(chǎn)且用途廣泛，是臨床診斷、生物技術(shù)和環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域多種潛在應(yīng)用的有力工具。水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)是：3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-＝Fe3O4↓+S4O62-+2H2O。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)中，還原劑是__________。

（2）反應(yīng)的化學(xué)方程式中x=______。

（3）每生成1 mol Fe3O4，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為____mol，被Fe2+還原的O2的物質(zhì)的量為_____mol。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案