利用含錳廢水(主要含Mn2+、SO42-、H+、Fe2+、Al3+、Cu2+)可制備高性能磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其中一種工業(yè)流程如下:
已知某些物質(zhì)完全沉淀的pH值如下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Cu(OH)2 |
Mn(OH)2 |
CuS |
MnS |
MnCO3 |
沉淀完全時的PH |
3.7 |
5.2 |
6.4 |
9.8 |
≥0 |
≥7 |
≥7 |
回答下列問題:
(1)若下列物質(zhì)均能把Fe2+氧化為Fe3+,則過程①中可選擇加入的氧化劑是 。
a.Cl2 b.MnO2 c.濃HNO3 d.H2O2
(2)過程②中,所得濾渣的成分是 。
(3)過程③中,攪拌的目的是 ,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。
(4)過程④中,若生成的氣體J可使澄清石灰水變渾濁,則生成MnCO3反應(yīng)的離子方程式是___________。
(5)由MnCO3可制得重要的催化劑MnO2,MnCO3 +O2 → MnO2 + CO2。
現(xiàn)在空氣中加熱 460.0 g的MnCO3,得到332.0 g產(chǎn)品,若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有MnO,則該產(chǎn)品中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。(摩爾質(zhì)量/g·:MnCO3 115 MnO2 87 MnO 71)
(1)b d(2)Fe(OH)3、Al(OH)3(3)使MnS 與 Cu2+快速、充分反應(yīng),MnS + Cu2+ = Mn2+ + CuS↓(4)Mn2+ + 2HCO3- = MnCO3 + CO2↑+H2O(5)78.6%
【解析】
試題分析:(1)把Fe2+氧化為Fe3+除去雜質(zhì),加入的試劑至少要滿足兩個條件:加入的試劑只能與雜質(zhì)反應(yīng),不能與原物質(zhì)反應(yīng);反應(yīng)后不能引入新的雜質(zhì),四個選項(xiàng)中,MnO2 反應(yīng)生成需要的Mn2+,H2O2反應(yīng)后生成水,雙氧水受熱見光易分解,沒有多余雜質(zhì),故bd正確;(2)調(diào)節(jié)pH在5.2,由題意知Fe2+和Al3+均以Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀狀態(tài)存在;(3)加入MnS是為了使其中Cu2+產(chǎn)生CuS沉淀除去,故攪拌目的是使MnS 與 Cu2+快速、充分反應(yīng),離子方程式MnS + Cu2+ = Mn2+ + CuS↓;(4)由題意知Mn2+和加入的HCO3-反應(yīng),產(chǎn)生CO2氣體和MnCO3沉淀,故離子方程式Mn2++2HCO3- =MnCO3 +CO2↑+H2O;(5)MnCO3受熱分解為MnO,MnO部分氧化為MnO2,產(chǎn)品中雜質(zhì)有MnO,460.0 gMnCO3,物質(zhì)的量為4mol,受熱產(chǎn)生4molMnO,設(shè)產(chǎn)生MnO2物質(zhì)的量為xmol,即有xmolMnO氧化,剩余MnO為(4-x)mol,產(chǎn)物的總質(zhì)量為(4-x)mol×71g/mol+xmol×87g/mol=332g,x=3,則MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==78.6%
考點(diǎn):鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變;難溶電解質(zhì)的溶解平衡;離子方程式的書寫
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(10分)工業(yè)上利用含錳廢水(主要含MnSO4、H2SO4、和鐵、鋁、銅等金屬的硫酸鹽)制取碳酸錳(MnCO3)。步驟如下:
Ⅰ.氧化:向廢水中加入氧化劑;
Ⅱ.中和:控制溫度在40~50 ℃,加入氨水,過濾;
Ⅲ.除重金屬:向?yàn)V液中加入BaS溶液,除去Cu2+ 等重金屬,過濾,得MnSO4溶液;
Ⅳ.制固體MnSO4:從MnSO4溶液得其固體;
Ⅴ.制MnCO3:用水溶解MnSO4固體,加入NH4HCO3溶液,得MnCO3沉淀粗品;
Ⅵ.洗滌:用水洗滌MnCO3粗品至無SO42-,獲得高純MnCO3。
回答下列問題:
(1)Ⅰ中,下列氧化劑均能把Fe2+氧化為Fe3+,最佳的試劑是_____。
a.濃HNO3 b.MnO2 c.K2Cr2O7
(2)Ⅱ中,氨水除中和酸外,同時沉淀Fe3+、Al3+ 等,沉淀Al3+的離子方程式是:
______________________________________________________。
(3)Ⅳ中,溶液需濃縮、結(jié)晶、_______(填一種分離操作的名稱),得MnSO4固體。
(4)Ⅴ中生成MnCO3沉淀的離子方程式是:
______________________________________________________。
(5)由MnCO3 可制得重要的催化劑MnO2,MnCO3 → MnO2+ CO。
現(xiàn)加熱分解 460.0 kg的MnCO3,得到332.0 kg產(chǎn)品,若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有MnO,則該產(chǎn)品中MnO2的質(zhì)量是 kg。(摩爾質(zhì)量/g·:MnCO3 115 MnO2 87 MnO 71)
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科目:高中化學(xué) 來源:北京朝陽區(qū)2010年第一學(xué)期期末考試高三理綜試題 題型:實(shí)驗(yàn)題
(10分)工業(yè)上利用含錳廢水(主要含MnSO4、H2SO4、和鐵、鋁、銅等金屬的硫酸鹽)制取碳酸錳(MnCO3)。步驟如下:
Ⅰ.氧化:向廢水中加入氧化劑;
Ⅱ.中和:控制溫度在40~50 ℃,加入氨水,過濾;
Ⅲ.除重金屬:向?yàn)V液中加入BaS溶液,除去Cu2+等重金屬,過濾,得MnSO4溶液;
Ⅳ.制固體MnSO4:從MnSO4溶液得其固體;
Ⅴ.制MnCO3:用水溶解MnSO4固體,加入NH4HCO3溶液,得MnCO3沉淀粗品;
Ⅵ.洗滌:用水洗滌MnCO3粗品至無SO42-,獲得高純MnCO3。
回答下列問題:
(1)Ⅰ中,下列氧化劑均能把Fe2+氧化為Fe3+,最佳的試劑是_____。
a.濃HNO3 b.MnO2 c.K2Cr2O7
(2)Ⅱ中,氨水除中和酸外,同時沉淀Fe3+、Al3+等,沉淀Al3+的離子方程式是:
______________________________________________________。
(3)Ⅳ中,溶液需濃縮、結(jié)晶、_______(填一種分離操作的名稱),得MnSO4固體。
(4)Ⅴ中生成MnCO3沉淀的離子方程式是:
______________________________________________________。
(5)由MnCO3可制得重要的催化劑MnO2,MnCO3 → MnO2 + CO。
現(xiàn)加熱分解 460.0 kg的MnCO3,得到332.0 kg產(chǎn)品,若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有MnO,則該產(chǎn)品中MnO2的質(zhì)量是 kg。(摩爾質(zhì)量/g·:MnCO3 115 MnO2 87 MnO 71)
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年湖南省十三校高三3月第一次聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
I.利用含錳廢水(主要含Mn2+、SO、H+、Fe2+、Al3+、Cu2+)可制備高性能磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其中一種工業(yè)流程如下:
已知某些物質(zhì)完全沉淀的pH如下表:
回答下列問題:
(1)過程②中,所得濾渣的主要成分是???????????????????????????? 。
(2)過程③中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是????????????????????????????????????? 。
(3)過程④中,若生成的氣體J可使澄清石灰水變渾濁,則生成MnCO3的反應(yīng)的離子方程式是????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 。
(4)由MnCO3可制得重要的催化劑MnO2:2MnCO3+O2=2MnO2+2CO2。
現(xiàn)在空氣中加熱460.0 g MnCO3,得到332.0 g產(chǎn)品,若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有MnO,則該產(chǎn)品中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是??????????? (用百分?jǐn)?shù)表示,小數(shù)點(diǎn)后保留1位)。
Ⅱ.常溫下,濃度均為0.1 mol/L的下列六種溶液的pH如下表:
(1)上述鹽溶液中的陰離子,結(jié)合H+能力最強(qiáng)的是????????????????????? 。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,濃度均為0.0l mol/L的下列物質(zhì)的溶液中,酸性最強(qiáng)的是
(填序號)。
A.HCN????? B.HC1O????? C.C6H5OH????? D.CH3 COOH??? E.H2 CO3
(3)據(jù)上表數(shù)據(jù),請你判斷下列反應(yīng)不能成立的是???????? (填序號)。
A.HCN+ Na2 CO3=NaHCO3+NaCN
B.CH3 COOH+NaCN=CH3 COONa+HCN
C.CO2 +H2O+2C6 H5ONa=Na2 CO3 +2C6 H5OH
D.CH3 COONa+HClO=NaClO十CH3 COOH
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科目:高中化學(xué) 來源:北京朝陽區(qū)2010年第一學(xué)期期末考試高三理綜試題 題型:實(shí)驗(yàn)題
(10分)工業(yè)上利用含錳廢水(主要含MnSO4、H2SO4、和鐵、鋁、銅等金屬的硫酸鹽)制取碳酸錳(MnCO3)。步驟如下:
Ⅰ.氧化:向廢水中加入氧化劑;
Ⅱ.中和:控制溫度在40~50 ℃,加入氨水,過濾;
Ⅲ.除重金屬:向?yàn)V液中加入BaS溶液,除去Cu2+ 等重金屬,過濾,得MnSO4溶液;
Ⅳ.制固體MnSO4:從MnSO4溶液得其固體;
Ⅴ.制MnCO3:用水溶解MnSO4固體,加入NH4HCO3溶液,得MnCO3沉淀粗品;
Ⅵ.洗滌:用水洗滌MnCO3粗品至無SO42-,獲得高純MnCO3。
回答下列問題:
(1)Ⅰ中,下列氧化劑均能把Fe2+氧化為Fe3+,最佳的試劑是_____。
a.濃HNO3 b.MnO2 c.K2Cr2O7
(2)Ⅱ中,氨水除中和酸外,同時沉淀Fe3+、Al3+ 等,沉淀Al3+的離子方程式是:
______________________________________________________。
(3)Ⅳ中,溶液需濃縮、結(jié)晶、_______(填一種分離操作的名稱),得MnSO4固體。
(4)Ⅴ中生成MnCO3沉淀的離子方程式是:
______________________________________________________。
(5)由MnCO3 可制得重要的催化劑MnO2,MnCO3 → MnO2 + CO。
現(xiàn)加熱分解 460.0 kg的MnCO3,得到332.0 kg產(chǎn)品,若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有MnO,則該產(chǎn)品中MnO2的質(zhì)量是 kg。(摩爾質(zhì)量/g·:MnCO3 115 MnO2 87 MnO 71)
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