軟錳礦是錳礦石的主要存在形式之一,其主要成分為MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等雜質(zhì),可用于制取在電池領(lǐng)域、涂料工業(yè)和農(nóng)業(yè)上均有重要用途的MnSO4。某制備MnSO4的工藝流程如下:
已知:①Fe(OH)3、Mn(OH)2的Ksp分別為1×10-39、4×10-14
②MnSO4的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示
回答下列問題:
(1)“酸浸還原”發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式為 MnO2+SO2=MnSO4MnO2+SO2=MnSO4。
(2)“酸浸還原”后鐵元素的存在形式為 Fe2+Fe2+,濾渣1的主要成分是 SiO2、CaSO4SiO2、CaSO4。
(3)根據(jù)綠色化學原則,“氧化”中可替代MnO2的物質(zhì)是 O2(或空氣)O2(或空氣)。若“氧化”后溶液中Mn2+濃度為1 mol/L,則“調(diào)pH”時為了確保Fe3+被沉淀完全(離子濃度不超過10-6mol/L)應(yīng)控制的pH范圍為 3≤pH<7.33≤pH<7.3(已知lg2=0.3)。
(4)“濾渣2”的主要成分是 MgF2、CaF2MgF2、CaF2。
(5)“沉錳”時加入的試劑為氨水-NH4HCO3混合溶液,寫出“沉錳”的離子方程式:Mn2++HCO3-+NH3?H2O=MnCO3↓+NH4++H2OMn2++HCO3-+NH3?H2O=MnCO3↓+NH4++H2O。
(6)采用“趁熱過濾”操作的目的是 防止溫度降低時MnSO4溶解進入溶液防止溫度降低時MnSO4溶解進入溶液。將分離出硫酸錳晶體后的母液收集起來循環(huán)使用,其意義是 提高MnSO4的產(chǎn)率提高MnSO4的產(chǎn)率。
【答案】MnO2+SO2=MnSO4;Fe2+;SiO2、CaSO4;O2(或空氣);3≤pH<7.3;MgF2、CaF2;Mn2++HCO3-+NH3?H2O=MnCO3↓+NH4++H2O;防止溫度降低時MnSO4溶解進入溶液;提高MnSO4的產(chǎn)率
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:22引用:2難度:0.6
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1.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( ?。?br />
A.金屬鋰可保存在煤油中 B.使用復合助劑有利于碳酸鋰的分解 C.“粉碎”是為了增加接觸面積,加快反應(yīng)速率 D.真空熱還原發(fā)生的主要化學反應(yīng)為2Al+3Li2O 6Li+Al2O3高溫發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9 -
2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:ⅰ.固體失重質(zhì)量分數(shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分數(shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5 -
3.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>A.“氧化”時,適宜選擇水浴加熱方式 B.若省略第一次過濾,會使氨水的用量增加 C.濾渣Ⅱ洗滌后的濾液可送入“還原”工序利用 D.“還原”時,每生成1molAg,理論上消耗0.5molN2H4?H2O 發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
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