满分5 > 高中化学试题 >

某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。...

某含锰矿物的主要成分有MnCO3MnO2FeCO3SiO2Al2O3等。已知FeCO3MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,主要物质转化关系如下:

1)设备1中反应后,滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣1中也无MnO2。滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。

2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是_______

3)设备2中加足量双氧水的作用是_______。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+_______

4)设备4中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀部分溶解,。用化学平衡移动原理解释原因:_______

5)设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置图如下:

电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的_______极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为___________

该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式______________

 

SiO2 2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O或2FeCO3+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++CO2↑+4H2O 将Fe2+完全氧化为Fe3+ 取滤液2,加入铁氰化钾溶液,如果有蓝色沉淀产生,则有Fe2+,否则没有Fe2+ 滤渣2中存在Al(OH)3,存在电离平衡: Al3++3OH—Al(OH)3AlO2—+H++H2O,加入NaOH溶液,H+被中和,浓度减低,Al(OH)3不断溶解 负极 4OH——4e—=2H2O+O2↑ Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+ 【解析】 (1)含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等,加入稀硫酸后,SiO2不能与硫酸发生反应,所以滤渣1的主要成分是SiO2; (2)设备1中FeCO3可与硫酸反应生成亚铁离子,Fe2+与MnO2发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe2++ MnO2+4H+= 2Fe3++Mn2++2H2O 或2FeCO3+MnO2+8H+ = 2Fe3++Mn2++CO2↑+4H2O; (3)设备2中加足量双氧水的作用是将Fe2+完全氧化为Fe3+,检验滤液2中是否存在Fe2+的方法是取滤液2,加入铁氰化钾溶液,如果有蓝色沉淀产生,则有Fe2+,否则没有Fe2+; (4)设备4中的滤渣为氢氧化铝和氢氧化铁,加入过量氢氧化钠溶液,NaOH与氢氧化铝反应,使其溶解,用化学平衡移动原理解释原因为Al(OH)3中存在电离平衡: Al3++3OH-Al(OH)3AlO2-+H++H2O ,加入NaOH溶液,H+被中和,浓度减低,Al(OH)3不断溶解; (5)①电解池中,阴离子由阴极流向阳极,则B为正极,A为负极,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为4OH——4e—=2H2O+O2↑; ②该副反应为Mn2+失去电子氧化成为MnO2,电极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]是一种常用的氧化剂和漂白剂。一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S,且杂质不参与下列流程中的反应)为原料制备过二硫酸铵的流程如图所示:

请回答下列问题:

(1)矿石粉碎的目的是________

(2)Cu2O和辉铜矿在高温下反应的化学方程式为________。在该反应中,n(氧化剂)n(还原剂)=________

(3)工业上,常采用电解法制取(NH4)2S2O8,其装置如下图所示。则电解时,阳极的电极反应式为:________。当电路中转移2.5mol电子时,阴极产生________(填数值)mol________(填物质)

(4)从过二硫酸铵溶液中获得过二硫酸铵晶体,需采用蒸发浓缩、降温结晶、________________、干燥等操作。

(5)过二硫酸铵常用于检验废水中的Cr3+是否超标,如果超标,溶液会变成橙色(还原产物为SO42-),写出该反应的离子方程式________

 

查看答案

二氧化锗(GeO2)可用于制备半导体材料,某实验小组以铁矾渣(主要成分为FeOCaOGeOSiO2)为原料制取二氧化锗的工艺流程如下所示。

已知:25℃时,部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀时的pH如下表所示。

离子

Fe3+

Mn2+

Ge4+

开始沉淀时的pH

2.3

8.3

8.2

沉淀完全时的pH

4.1

9.8

11.2

 

请回答下列问题:

(1)由下图可知,浸出时,所用硫酸的最佳质量分数为________,浸渣的主要成分为________________(填化学式)

(2)“氧化时,可选用的试剂为________(填字母)

A.KMnO4   B.NaOH   C.H2O2   D.I2

(3)“氧化时,若以适量稀硝酸作氧化剂,则Ge2+被氧化的离子方程式为________________氧化后,选用K3[Fe(CN)6]溶液证明Fe2+已全部被氧化的实验现象为________________________________________________

(4)“除铁时,可选用Na2CO3为除铁剂,其原理为____________________________

(5)已知Ge(OH)4,具有两性,在得到Ge(OH)4的过程中,若溶液的pH大于12,会导致Ge(OH)4溶解,写出该反应的离子方程式:________________________________

(6)利用惰性电极电解酸性GeSO4溶液也可制得GeO2,则阳极的电极反应式为___________________

 

查看答案

硫酸锰广泛应用于医药、食品、农药、造纸等行业,如图是以软锰矿(主要成分是MnO2,还含有SiO2等杂质)和黄铁矿(FeS2)制取MnSO4∙H2O的流程图,已知Ksp(MnCO3)=2.2×10-11,气体常用作气体肥料。回答下列问题:

(1)空气中高温焙烧发生反应的化学方程式为________

(2)气体的电子式为________

(3)操作a所用的主要玻璃仪器:________

(4)常温下,0.1mol/L碳酸氢铵溶液中微粒浓度分数与pH的关系如图所示,取一定量母液C加入NH4HCO3至其浓度为0.1mol/L可制得高性能强磁性材料MnCO3,该反应的离子方程式为________同时调pH=10.3,则溶液中c(Mn2+)=________

(5)硫酸锰是工业制备MnO2电极的活性原料,则用惰性电极电解酸性母液C制得MnO2的阳极电极反应式为________若电路中通过0.3mol电子时,理论上得到MnO2的质量为________g

(6)如图是MnSO4∙H2O的热重曲线,则850℃时固体化学式为________700℃时发生反应的化学方程式是________

 

查看答案

高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛用途。

(1)化学氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)是用固体Fe2O3KNO3KOH混合加热生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物。此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________

(2)工业上湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的工艺如图所示:

反应的化学方程式为_________________________________________________

反应的离子方程式为_________________________________________________

加入饱和KOH溶液的目的是_________________________________________________

高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为____________________________

实验室配制FeNO33溶液,为防止出现浑浊,一般是将FeNO33固体溶于稀HNO3后再加水稀释。已知25 ℃时,Ksp[FeOH3]4×10-38,此温度下在实验室中配制100 mL 5 mol·L-1 FeNO33溶液,则至少需要________mL4 mol·L-1 HNO3

(3)高铁酸钠(Na2FeO4)制备可采用三室膜电解技术,装置如图所示,阳极的电极反应式为________。电解后,阴极室得到的A溶液中溶质的主要成分为________(填化学式)。

 

查看答案

锶有“金属味精”之称。以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3、MgO杂质)生产氢氧化锶的工艺如下:

已知氢氧化锶在水中的溶解度:

温度(℃)

0

10

20

30

40

60

80

90

100

溶解度(g/100mL)

0.91

1.25

1.77

2.64

3.95

8.42

20.2

44.5

91.2

 

(1)隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS,化学方程式为_____________

(2)“除杂”方法:将溶液升温至95℃,加NaOH溶液调节pH为12。

①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=___

②若pH过大,将导致氢氧化锶的产率降低,请解释原因____

(3)“趁热过滤”的目的是____,“滤渣”的主要成分为___

(4)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为____、过滤、洗涤、干燥。

(5)“脱硫”方法:用FeCl3溶液吸收酸浸产生的气体,请写出吸收时的离子方程式______;再用石墨电极电解吸收液,电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是FeCl3溶液。请写出电解时阳极的电极反应:____

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.