工業(yè)上常以軟錳礦、閃鋅礦(除主要成分為MnO2、ZnS外還含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物質)為原料制取Zn和MnO2。
(1)已知將MnO2、ZnS浸在硫酸溶液中有少量黃色物質析出,寫出并配平該化學反應方程式: 。
(2)在酸浸的過程中還會發(fā)生以下反應:
a. 3MnO2 +2FeS +6H2SO4=3MnSO4 +Fe2(SO4)3+2S+ 6H2O
b. MnO2+CuS+4H2SO4=MnSO4+CuSO4+S+2H2O
c. Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
將酸浸所得的酸性溶液按以下的工業(yè)流程進行操作處理得溶液(Ⅳ),電解溶液(Ⅳ)即得MnO2和Zn。
①操作①中加Zn粉后發(fā)生反應的離子方程式為:Zn+2H+=Zn2++H2↑、
Zn+Cu2+=Zn2++Cu、 。
②操作②中加入適量X的作用是: 。
③操作③中所加碳酸鹽的化學式是: 。
(3)為了從上述流程中產生的Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3,某化學興趣小組設計了如下兩種方案圖。
方案Ⅰ
方案Ⅱ
①方案Ⅰ中,AlCl3溶液和NaAlO2溶液反應生成Al(OH)3的離子方程式為:
。若總共得到n molAl(OH)3,則消耗的NaOH和HCl的理論量分別為: mol、 mol。
②從消耗酸堿的用量角度考慮,方案 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)所消耗的酸堿少些。
(1)MnO2 +ZnS +2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O(2分)
(2)①Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+(2分)、趯e2+氧化成Fe3+ (2分) ③MnCO3或ZnCO3或MnCO3和ZnCO3(2分)
(3)① Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 ↓(2分); 3n/4(1分)、3n/4 (1分)②Ⅰ(1分)
解析試題分析:(1)由信息將MnO2、ZnS浸在硫酸溶液中有少量黃色物質S析出,故MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O。
(2)從電解溶液(Ⅳ)即得MnO2和Zn可知反應①中的Mn2+置換出來,故①中還有Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+;②后面得到Fe(OH)3沉淀,說明X是將Fe2+氧化成Fe3+的氧化劑;為了不引進新雜質,調節(jié)溶液pH的最好用MnCO3或ZnCO3。
(3)方案I的最終反應是AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl,可以得出①Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;因4Al(OH)3↓~3NaCl~3NaOH~3HCl,故總共得到n molAl(OH)3,則消耗的NaOH和HCl的理論量都 3n/4mol。
考點:流程中的化學反應原理的應用。
科目:高中化學 來源: 題型:單選題
下列關于實驗原理或操作的敘述中,不正確的是
A.從碘水中提取單質碘時,不能用無水乙醇代替CCl4 |
B.可用新制的Cu(OH)2懸濁液檢驗牙膏中存在的甘油 |
C.紙層析實驗中,須將濾紙上的試樣點浸入展開劑中 |
D.實驗室中提純混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,過濾后再蒸餾的方法 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
已知甲、乙的某些性質如下:
物質 | 密度/(g·mL-1) | 沸點 | 溶解性 |
甲 | 0.893 | 78.5℃ | 能溶于水且溶于乙 |
乙 | 1.220 | 100.7℃ | 能溶于水且溶于甲 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
海帶中含豐富的碘元素,從海帶中分離出碘可按如下步驟進行:①滴加稀硫酸酸化后,加入適量H2O2(質量分數為3%) ②將海帶焙燒成灰后加水攪拌 ③加CCl4振蕩 ④用分液漏斗分液 ⑤煮沸、過濾。合理的操作順序是
A.①②③④⑤ | B.①③⑤②④ | C.②⑤①③④ | D.②①③⑤④ |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流程如下圖所示:
提示:①MgCl2晶體的化學式為MgCl2·6H2O;
②MgO的熔點為2852oC,無水MgCl2的熔點為714oC。
(1)操作②的名稱是________、________、過濾。
(2)試劑a的名稱是_______________________。
(3)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應怎樣除去?寫出實驗步驟_____________________________
_________________________________________________________________________。
(4)工業(yè)上是將氫氧化鎂轉變?yōu)槁然V,再電解氯化鎂來制取鎂單質;而不采用:加熱Mg(OH)2得到MgO,再電解熔融MgO的方法制金屬鎂,其原因是_______________________________。
(5)實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中,在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒,分別說明下列情況下使用玻璃棒的目的;
過濾時:__________________________、蒸發(fā)時:________________________
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(14分)廢舊堿性鋅錳干電池內部的黑色物質A主要含有MnO2、NH4CI、ZnCI2,還有少量的FeCI2和炭粉,用A制備高純MnCO3,的流程圖如下。
(1)堿性鋅錳干電池的負極材料是_________(填化學式)。
(2)第Ⅱ步操作的目的是________________________。
(3)第Ⅳ步操作是對濾液a進行深度除雜,除去Zn2+的離子方程式為____________________。
(已知:Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24)
(4)為選擇試劑X,在相同條件下,分別用5 g黑色物質M進行制備MnSO3的實驗,得到數據如右表:
①試劑x的最佳選擇是_________。
、诘冖蟛街杏眠x出的最佳試劑X與M的主要成分反應的化學方程式為_________。
(5)已知:MnCO3難溶于水和乙醇,潮濕時易被空氣氧化,100℃開始分解;Mn(OH)2開始沉淀時pH為7.7。請補充完成以下操作:
第Ⅴ步系列操作可按一下流程進行:請補充完成操作:(第Ⅴ步系列操作中可供選用的試劑:、乙醇)
操作1:___________________;操作2:過濾,用少量水洗滌2~3次
操作3:檢測濾液,表明SO42-已除干凈; 操作4:___________________;
操作5:低溫烘干。
(6)操作1可能發(fā)生反應的離子方程式
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子: Fe2+、Mg2+、Al3+、Ba2+、、、Cl-、I-、,取該溶液進行實驗:
實驗步驟 | 實驗現象 |
(1)取少量該溶液,加幾滴紫色石蕊試液 | 溶液變紅 |
(2)取少量該溶液加熱,加Cu片和濃H2SO4,加熱 | 有無色氣體產生,氣體遇空氣變成紅棕色 |
(3)取少量該溶液,加BaCl2溶液 | 有白色沉淀 |
(4)取(3)中上層清液,加AgNO3溶液 | 有白色沉淀,且不溶于稀HNO3 |
(5)取少量該溶液,加NaOH溶液 | 有白色沉淀,NaOH過量時沉淀部分溶解 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
用菱錳礦(MnCO3)常含有Fe2O3、FeO、HgCO3·2HgO等雜質,工業(yè)常用菱錳礦制取錳,工藝流程如下:
請回答下列問題:
(1)向粗液1中加入的水最后需要 方法才能達到技術要求。
(2)流程中用的空氣是用膜分離法制備的富氧空氣,該方法的原理是 。
(3)凈化劑主要成分為(NH4)2S,粗液2中發(fā)生主要反應的離子方程式為 。
(4)寫出陽極的電極反應式 。說明電解液循環(huán)的原因 。
(5)寫出鋁熱法煉錳的化學方程式 。
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