【題目】MnCO3可用于制備活性電極材料MnO2。以菱錳礦(MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3)為原料制備碳酸錳粗產(chǎn)品的流程如下:

已知:①常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-34。

②氫氧化物沉淀的條件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分別為4.6、3.4;Mn2+開(kāi)始沉淀的pH8.1。

(1)“酸浸”過(guò)程中不能用濃鹽酸替代硫酸,原因是_________________________________。

(2)用離子方程式表示“氧化”過(guò)程中加MnO2的目的:_______________________________。

(3)“調(diào)pH”時(shí),向含有硫酸鐵和硫酸鋁的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液至兩種沉淀共存,當(dāng)c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1時(shí),c(Al3+)=______________mol·L-1。

(4)①“沉錳”過(guò)程中,反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

②“沉錳”過(guò)程中沉錳速率與溫度的關(guān)系如圖所示。當(dāng)溫度高于60℃時(shí),沉錳速率隨著溫度升高而減慢的原因可能是_____________________________。

(5)從濾液3中可分離出一種不含碳元素的氮肥,它的化學(xué)式為_____________________________

(6)工業(yè)上,可以將碳酸錳制成硫酸錳,再用惰性電極電解酸性硫酸錳溶液來(lái)制備活性二氧化錳,電解時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為________________________________。

【答案】 后續(xù)氧化過(guò)程中加入的二氧化錳會(huì)氧化濃鹽酸 MnO2+2Fe2++4H===Mn2++2Fe3++2H2O 0.05 Mn2++2HCO3===MnCO3↓+CO2↑+H2O 溫度過(guò)高時(shí)碳酸氫銨的分解速率顯著加快,沉錳速率隨碳酸氫銨濃度的減小而減慢 (NH4)2SO4 Mn2-2e+2H2O===MnO2+4H

【解析】菱錳礦用稀硫酸溶解,MnCO3、FeCO3、Al2O3都和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽,SiO2不反應(yīng),酸性條件下,加入MnO2Fe2+氧化為Fe3+,MnO2還原生成Mn2+,調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過(guò)濾分離,濾渣1SiO2、濾渣2Al(OH)3、Fe(OH)3,濾液中存在 MnSO4、硫酸鈉等,加入碳酸氫銨得到MnCO3,過(guò)濾分離,濾液3中含有硫酸銨、硫酸鈉等。

(1)“酸浸”過(guò)程中不能用濃鹽酸替代硫酸,原因是: 后續(xù)氧化過(guò)程中加入的二氧化錳會(huì)氧化濃鹽酸。(2)“氧化”過(guò)程中加MnO2的目的:將亞鐵氧化成鐵離子,便于除去。用離子方程式表示MnO2+2Fe2++4H=Mn2++2Fe3++2H2O;(3)“調(diào)pH”時(shí),向含有硫酸鐵和硫酸鋁的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液至兩種沉淀共存,當(dāng)c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1時(shí),①Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38=c(Fe3+)c3(OH),Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-34=c(Al3+)c3(OH),②比①式,解得:c(Al3+)= 0.05mol·L-1(4)①“沉錳”過(guò)程中,MnCO3溶解度小,反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2HCO3=MnCO3↓+CO2↑+H2O。②當(dāng)溫度高于60℃時(shí),沉錳速率隨著溫度升高而減慢的原因可能是: 溫度過(guò)高時(shí)碳酸氫銨的分解速率顯著加快,沉錳速率隨碳酸氫銨濃度的減小而減慢;(5)從濾液3中含有硫酸銨、硫酸鈉等,可分離出一種不含碳元素的氮肥,它的化學(xué)式為(NH4)2SO4。(6)電解時(shí)的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)式為Mn2-2e+2H2O=MnO2+4H。

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】下列各組物質(zhì)分類(lèi)正確的是

氧化物

A

硫酸

純堿

硅酸鈉

干冰

B

氫硫酸

燒堿

純堿

氧化銅

C

碳酸

生石灰

小蘇打

二氧化硫

D

二氧化碳

苛性鈉

食鹽

石灰石

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】將9.6g銅單質(zhì)置于200mL一定濃度的稀硝酸中,兩者恰好完全反應(yīng).假定溶液體積不變,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)
(1)反應(yīng)生成的氣體的體積(標(biāo)況下);
(2)反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量;
(3)參加反應(yīng)的稀硝酸的物質(zhì)的量濃度.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH32的關(guān)系是( 。
A.互為同位素
B.互為同系物
C.互為同分異構(gòu)體
D.互為同種物質(zhì)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開(kāi)發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池.已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為﹣285.8kJmol1、﹣283.0kJmol1和﹣726.5kJmol1 . 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用太陽(yáng)能分解10mol水消耗的能量是kJ.
(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
(3)在容積為2L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變得情況下,考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(注:T1、T2均大于300℃).

判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(填字母).
①.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2 ②.混合氣體的密度不再改變
③.CO2、H2、CH3OH的濃度均不再變化 ④.混合氣體的壓強(qiáng)不再改變
(4)在直接以甲醇為燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,負(fù)極的反應(yīng)式為、正極的反應(yīng)式為 . 理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比).

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)題意解答
(1)圖1是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
(2)觀察圖2a和b,根據(jù)蓋斯定律,寫(xiě)出△H1、△H2、△H3、△H4、△H5和△H6的關(guān)系. 圖a:;
圖b:

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在相同的密閉容器中,用高純度納米級(jí)Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):2 H2O(g)2 H2(g) + O2(g) H>0,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)體系中水蒸氣濃度(mol·L-1)的變化結(jié)果如下:

下列說(shuō)法不正確的是

A. 實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度T2高于T1

B. 2號(hào)Cu2O的催化效率比1號(hào)Cu2O的催化效率高

C. 實(shí)驗(yàn)①前20 min的平均反應(yīng)速率v(O2) = 7×10ˉ5 mol·Lˉ1·minˉ1

D. 等質(zhì)量納米級(jí)Cu2O比微米級(jí)Cu2O催化效率高,這與Cu2O的粒徑大小有關(guān)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某學(xué)生將一小塊鈉投入滴有酚酞的水中,此實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明鈉下面4點(diǎn)性質(zhì)中的( )

①鈉比水輕 ②鈉的熔點(diǎn)較低 ③鈉與水反應(yīng)在時(shí)要放出熱量 ④鈉與水反應(yīng)后溶液呈堿性

A.①④B.①②④C.①③④D.①②③④

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】反應(yīng) A + 3B2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為:(1)v(A)=0.3mol/(L·s) (2)v(B)=0.6mol/(L·s) (3)v(C)=0.4mol/(L·s) (4)v(D)=0.45mol/(L·s),則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?/span>( )

A. (2)>(4)>(3)>(1) B. (2)>(3)=(4)>(1)

C. (1)>(4)>(2)=(3) D. (4)>(3)>(2)>(1)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案