硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25℃):
③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54;离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全。
请回答:
(1)传统工艺处理高硫锰矿时,不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为___________。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_________________________________。若省略“氧化”步骤,造成的后果是_________________________________。
(3)“中和除杂”时,生成沉淀的主要成分为______________________(填化学式)。
(4)“氟化除杂”时,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需维持c(F-)不低于___________。(已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12)
(5)“碳化结晶”时,发生反应的离子方程式为______________________。
(6)“系列操作”指___________、过滤、洗涤、干燥
(7)用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2,电解过程中阳极的电极反应式为___________。
在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
负极区发生的反应有_________写反应方程式
。电路中转移
电子,需消耗氧气__________
标准状况
。
电解法转化
可实现
资源化利用。电解
制HCOOH的原理示意图如下。
写出阴极
还原为
的电极反应式:________。
电解一段时间后,阳极区的
溶液浓度降低,其原因是_____。
可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接
或
,可交替得到
和
。
制
时,连接_______________。产生
的电极反应式是_________。
改变开关连接方式,可得
。
结合
和
中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:___________。
沉淀碳酸钙主要用于食品、医药等行业。以精选石灰石含有少量
、
杂质
为原料制备沉淀碳酸钙的工艺流程如下:
流程中可以循环利用的物质有气体 Ⅰ、气体Ⅱ和____
填化学式
。
“碳化”时发生反应的离子方程式为 ______________,该过程中通入气体Ⅰ和气体Ⅱ的顺序是________。
工业上常用电解氯化钠和氯化钙熔融物来制备金属钠,原理如下图所示:
电解过程中,加入氯化钙的目的是________。
石墨电极发生的电极反应为________。
已知:氯酸钾能氧化Ag、Zn等金属。从一种银矿含Ag、Zn、Cu、Pb及少量
中提取Ag、Cu及Pb的工艺流程如下:
步骤
提高矿物中金属离子浸取率除可改变盐酸的浓度和氯酸钾的量,还可采取的措施是________
写出两种即可
。
步骤
试剂X为________
填化学式,下同
;步骤
滤渣的成分为________。
步骤
发生反应的化学方程式为________。
步骤
发生反应的离子方程式为________;其中
肼
的电子式为________。
还原后的“滤液”经氧化后,其中的溶质为________。
粗银常用电解精炼法提纯,用粗银作阳极,银片作阴极,硝酸银和稀硝酸的混合溶液作电解液,在阴极上有无色气体产生,在液面上方变为红棕色。电解时阴极发生的电极反应为________。
钼酸钠晶体是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂,由钼精矿
主要成分是
,含少量PbS等
制备钼酸钠晶体的部分流程如图所示
中钼元素的化合价为__________。
焙烧时为了使钼精矿充分反应,可采取的措施是__________
答出一条即可
。
焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为
未配平
,该反应中氧化产物是__________
填化学式
;当生成
时,该反应转移的电子的物质的量为__________mol。利用下图所示装置
电极均为惰性电极
也可吸收
,并用阴极排出的溶液吸收
。阳极的电极反应式为__________,在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收
,使其转化为无害气体,同时有
生成,该反应的离子方程式为______。
碱浸时,
与
溶液反应的离子方程式为___________。
重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因______。
过滤后的碱浸液结晶前需加入
固体以除去
,当
开始沉淀时,
去除率为
,已知碱浸液中
,
,
、则
___________
加入
固体引起的溶液体积变化可忽略
。
天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。
已知:
,则反应
______ 。
天然气的一个重要用途是制取
,其原理为:
。一定条件下,在密闭容器中,通入物质的量浓度均为
的
与
,在发生反应时,测得
的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示,
该反应的平衡常数表达式为______ 。
压强
______
填“大于”或“小于”
;压强为
时,在Y点:
正
______
逆
填“大于“、“小于”或“等于“
。
天然气中的少量
杂质常用氨水吸收,产物为
。一定条件下向
溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式为______ 。
工业上又常将从天然气分离出的
,在高温下分解生成硫蒸气和
,若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图2所示,
在高温下分解反应的化学方程式为______ 。
科学家用氮化镓材料与铜组装如图3的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以
和
合成
。
写出铜电极表面的电极反应式为______ 。
为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量______
选填“盐酸”或“硫酸”
。