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高純硫酸錳在電池材料等領(lǐng)域具有重要的用途,可用如下方法制備.
(1)酸浸
酸浸過程中的主要反應(yīng)為(將離子方程式補(bǔ)充完整):2FeS2+
15
15
MnO2+
28H+
28H+
15
15
Mn2++2Fe3++
4
4
SO
2
-
4
+
14H2O
14H2O

(2)凈化
含MnSO4的浸取液中有Fe3+、Fe2+、K+、Ca2+、Pb2+等雜質(zhì)離子,一種制備高純硫酸錳的工藝流程如圖.
已知:a.MnF2、BaS可溶于水
b.部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(25℃)如下表:
化學(xué)式 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 CaF2 PbS MnS
Ksp 2.8×10-39 4.9×10-17 1.9×10-13 5.3×10-9 8.0×10-28 2.5×10-13
①加入MnO2的目的是:
將Fe2+氧化成Fe3+
將Fe2+氧化成Fe3+

②常溫下,除鐵過程中調(diào)節(jié)pH=4,通過計(jì)算判斷Fe3+是否沉淀完全并簡述理由
c(Fe3+)=
K
sp
[
F
e
OH
3
]
c
3
O
H
-
=
2
.
8
×
1
0
-
39
1
0
-
10
3
mol/L=2.8×10-9mol/L<1×10-5mol/L,可判斷鐵離子已沉淀完全
c(Fe3+)=
K
sp
[
F
e
OH
3
]
c
3
O
H
-
=
2
.
8
×
1
0
-
39
1
0
-
10
3
mol/L=2.8×10-9mol/L<1×10-5mol/L,可判斷鐵離子已沉淀完全
.(一般認(rèn)為溶液中離子濃度小于1×10-5mol?L-1時(shí)沉淀完全)
③結(jié)合離子方程式說明選用BaS作為沉淀劑的原因:
除去鉛離子的同時(shí)確保沒有引進(jìn)雜質(zhì)離子鋇離子,離子方程式為Pb2++S2-=PbS↓,Ba2++
SO
2
-
4
=BaSO4
除去鉛離子的同時(shí)確保沒有引進(jìn)雜質(zhì)離子鋇離子,離子方程式為Pb2++S2-=PbS↓,Ba2++
SO
2
-
4
=BaSO4

(3)“酸浸渣”中錳元素含量檢測
i.稱取mg酸浸渣,將其中的錳元素全部溶出成Mn2+,過濾,將濾液定容于100mL容量瓶中.
ii.取25.00mL溶液于錐形瓶中,加入少量催化劑和過量的(NH42S2O8溶液,加熱、充分反應(yīng)后,煮沸溶液使剩余的(NH42S2O8分解;(已知:2Mn2++5S2
O
2
-
8
+8H2O
催化劑
2
M
n
O
-
4
+10
SO
2
-
4
+16H+).
ⅲ.加入指示劑,用amol?L-1(NH42Fe(SO42溶液滴定,至終點(diǎn)時(shí)消耗bmL,
M
n
O
-
4
重新變?yōu)镸n2+
①“酸浸渣”中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
44
ab
×
1
0
-
3
m
×100%
44
ab
×
1
0
-
3
m
×100%

②ⅱ中若未充分加熱煮沸,將會(huì)造成錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果
偏大
偏大
(填“偏大”“偏小”或“不影響”).

【答案】15;28H+;15;4;14H2O;將Fe2+氧化成Fe3+;c(Fe3+)=
K
sp
[
F
e
OH
3
]
c
3
O
H
-
=
2
.
8
×
1
0
-
39
1
0
-
10
3
mol/L=2.8×10-9mol/L<1×10-5mol/L,可判斷鐵離子已沉淀完全;除去鉛離子的同時(shí)確保沒有引進(jìn)雜質(zhì)離子鋇離子,離子方程式為Pb2++S2-=PbS↓,Ba2++
SO
2
-
4
=BaSO4↓;
44
ab
×
1
0
-
3
m
×100%;偏大
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:37引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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