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二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯度...

二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如图1

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某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si16.27%)、Fe5.86%)、Al3.42%)、Zn2.68%)和Cu0.86%)等元素的化合物.部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH如表,回答下列问题

沉淀物

AlOH3

FeOH3

FeOH2

MnOH2

CuOH2

ZnOH2

CuS

ZnS

MnS

FeS

pH

5.2

3.2

9.7

10.4

6.7

8.0

≥-0.42

≥2.5

≥7

≥7

1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为__________

2)滤渣A的主要成分是____________;滤渣B的主要成分是__________________

3)加入MnS的目的是除去Cu2+Zn2+杂质.可能原因是_________________

4)碱性锌锰电池是一种一次性电池,其结构如图2所示.该电池放电过程产生MnOOH.该电池的正极反应式为________________,电池总反应的方程式为_______________________

5)利用该碱性锌锰电池电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图3所示,X电极__________极,电解时阳极的电极反应为________________使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质AA__________

 

(1)2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O(2)SiO2 Fe(OH)3和Al(OH)3(3)CuS、ZnS的溶解度较MnS小(4)MnO2+H2O+e-═MnOOH+OH-,Zn+2MnO2+2H2O+2e-═2MnOOH+ZnOH)2(5)阴 NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+ NH3 【解析】 试题分析:软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,所以酸浸后的滤液中的金属阳离子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等,由离子开始沉淀及沉淀完全的pH可知,调节pH为5.4,将Fe3+、Al3+沉淀,加入硫化锰将Cu2+、Zn2+沉淀,滤液为硫酸锰溶液,再通过系列变化得到高纯度的二氧化锰;(1)FeSO4在反应条件下将MnO2还原为MnSO4,Fe2+被氧化为Fe3+,故酸浸时生成硫酸锰、硫酸铁,根据元素守恒还有水生成,反应方程式为2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O;(2)软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,所以酸浸后硅不反应,滤渣A为SiO2,酸浸后的过滤液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,加氨水调pH至5.4,结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH可知,Fe3+、Al3+完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,其它离子不沉淀,故滤渣B的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3;(3)由题中硫化物的Ksp可知,加入MnS是为了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu2+、Zn2+;(4)在反应中Zn元素化合价升高,被氧化,Zn为负极反应,负极电极反应式为Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2,Mn元素化合价降低,被还原,MnO2为正极反应,正极反应式为MnO2+H2O+e-═MnOOH+OH-,反应的化学方程式为:Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+ZnOH)2;(5)离子移动方向可知X为阴极,Y为阳极,电解NO制备NH4NO3,Y阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,X阴极反应为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O;电解NO制备NH4NO3,阳极反应为5NO-15e-+10H2O=5NO3-+20H-,阴极反应为:3NO+15e-+18H+=3NH4++3H2O,总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3,反应生成硝酸溶液显酸性。 【考点定位】考查学生对元素及其化合物的主要性质的掌握、书写电极反应方程式、阅读题目获取新信息能力、对工艺流程的理解等。 【名师点晴】流程分析是解题关键;软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,所以酸浸后的滤液中的金属阳离子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等,由离子开始沉淀及沉淀完全的pH可知,调节pH为5.4,将Fe3+、Al3+沉淀,加入硫化锰将Cu2+、Zn2+沉淀,滤液为硫酸锰溶液,再通过系列变化得到高纯度的二氧化锰;据此解题可迎刃而解。  
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COg+2H2gCH3OHg)的H________小于0(填大于小于等于);

500,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率vH2=__________

在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的满分5 manfen5.com,下列有关该体系的说法正确的是______

a.氢气的浓度减少
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时nH2):nCH3OH)增大

 

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某温度下,有一个2L的密闭容器中,加入4molA2molB进行如下反应:3Ag+2Bg4Cs+2Dg),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6mol C,则下列说法正确的是(  )

A.该反应的化学平衡常数表达式是K=满分5 manfen5.com

D.增加B,平衡向右移动,B的平衡转化率增大

C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大

B.此时B的平衡转化率是40%

 

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等物质的最浓度、等体积的下列溶液中:H2CO3  Na2CO3   NaHCO3  NH4HCO3  (NH4)2CO3,下列关系或者说法不正确的是

AcCO32-)的大小关系为:

B.将溶液蒸干灼烧只有能得到对应的固体物质

C③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应

DcHCO3-)的大小关系为:

 

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已知pOH=-lgc(OH-)在常温下溶液中的pH+pOH=14,又已知正常人的血液pH=7.3,则正常人的血液pOH

A.大于6.7        B.小于6.7       C.等于6.7       D.无法判断

 

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NA表示阿伏加罗常数的值,下列说法正确的是

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