【题目】高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2 , 含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:
(1)浸出:浸出时温度控制在90℃~95℃之间,并且要连续搅拌3小时的目的是 , 植物粉的作用是 .
(2)除杂:①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿,调节浸出液的pH为3.5~5.5;②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;
③…
操作①中使用碳酸锰调pH的优势是;操作②中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+ , 而且能提高软锰矿的浸出率.写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式 .
(3)制备:在30℃~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到MnCO3沉淀.温度控制35℃以下的原因是;该反应的化学方程式为;生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是 .
(4)计算:室温下,Ksp(MnCO3)=1.8×10﹣11 , Ksp(MgCO3)=2.6×10﹣5 , 已知离子浓度小于1.0×10﹣5molL﹣1时,表示该离子沉淀完全.若净化液中的c(Mg2+)=10﹣2mol/L,试计算说明Mg2+的存在是否会影响MnCO3的纯度.
【答案】
(1)提高软锰矿中锰的浸出率;作还原剂
(2)增加MnCO3的产量(或不引入新的杂质等);MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑
(3)减少碳酸氢铵的分解,提高原料利用率;MnSO4+2NH4HCO3 MnCO3+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净
(4)解:Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)c(CO ),当Mn2+沉淀完全时,c(CO )= ×10﹣5=1.8×10﹣6 molL﹣1,若Mg2+也能形成沉淀,则要求Mg2+>2.6×10﹣5/1.8×10﹣6=14.4 molL﹣1,Mg2+的浓度0.01mol/L远小于14.4 molL﹣1,若净化液中的c(Mg2+)=10﹣2mol/L,说明Mg2+的存在不会影响MnCO3的纯度,
答:Ksp (MnCO3)=c(Mn2+)c(CO ),当Mn2+沉淀完全时,c(CO )= ×10﹣5=1.8×10﹣6 molL﹣1,若Mg2+也能形成沉淀,则要求Mg2+>2.6×10﹣5/1.8×10﹣6=14.4 molL﹣1,Mg2+的浓度0.01mol/L远小于14.4 molL﹣1,若净化液中的c(Mg2+)=10﹣2mol/L,说明Mg2+的存在不会影响MnCO3的纯度
【解析】解:湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2 , 含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰,加入浓硫酸和植物粉浸出过滤得到滤液除去杂质,加入碳酸氢铵形成沉淀通过一系列操作得到高纯碳酸锰;(1)升温、搅拌都可以加快物质的溶解反应速率,浸出时温度控制在90℃~95℃之间,并且要连续搅拌3小时的目的是提高软锰矿中锰的浸出率;加入植物粉是一种还原剂,故答案为:提高软锰矿中锰的浸出率;作还原剂;(2)使用碳酸锰调pH的优势是不引入新的杂质;酸性溶液中二氧化锰氧化过氧化氢为氧气,本身被还原为锰离子,反应的离子方程式为:MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑,故答案为:增加MnCO3的产量(或不引入新的杂质等); MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑;(3)依据碳酸氢铵受热易分解分析,温度控制35℃以下的原因是防止碳酸氢铵分解,在30℃~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到MnCO3沉淀,硫酸铵,二氧化碳和水,反应的化学方程式为:MnSO4+2NH4HCO3 MnCO3+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O,生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子设计,取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净.故答案为:减少碳酸氢铵的分解,提高原料利用率;MnSO4+2NH4HCO3 MnCO3+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净.
湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2 , 含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰,加入浓硫酸和植物粉浸出过滤得到滤液除去杂质,加入碳酸氢铵形成沉淀通过一系列操作得到高纯碳酸锰;(1)升温搅拌都可以加快物质的溶解反应速率;加入植物粉是一种还原剂;(2)使用碳酸锰调pH的优势是不引入新的杂质;二氧化锰氧化过氧化氢为氧气,本身被还原为锰离子;(3)依据碳酸氢铵受热易分解分析,在30℃~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到MnCO3沉淀,硫酸铵,二氧化碳和水,生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子设计;(4)Ksp (MnCO3)=c(Mn2+)c(CO ),当Mn2+沉淀完全时,c(CO )=1.8×10﹣11/1.0×10﹣5=1.8×10﹣6 molL﹣1 , 若Mg2+也能形成沉淀,则要求Mg2+>2.6×10﹣5/1.8×106=14.4 molL﹣1 , Mg2+的浓度0.01mol/L远小于14.4 molL﹣1 .
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【题目】常温下,向1L0.1molL﹣1NH4Cl溶液中,不断加入固体NaOH后,NH4+与NH3H2O的变化趋势如图所示(不考虑体积变化和氨的挥发),下列说法不正确的是( )
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液小
B.在M点时,n(OH﹣)﹣n(H+)=(a﹣0.05)mol
C.随着NaOH的加入, 不断增大
D.当n(NaOH)=0.1mol时,c(OH﹣)>c(Cl﹣)﹣c(NH3?H2O)
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【题目】在相同温度下,0.01molL﹣1 NaOH溶液和0.01molL﹣1的盐酸相比,下列说法正确的是( )
A.由水电离出的[H+]相等
B.由水电离出的[H+]都是1.0×10﹣12 molL﹣1
C.由水电离出的[OH﹣]都是0.01 molL﹣1
D.两者都促进了水的电离
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 1 mol氢约含有6.02×1023个微粒
B. 1 mol H2O中含有的氢原子数为2NA
C. 钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
D. 1 mol硫酸的质量等于98 g/mol
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【题目】2020年的新型冠状病毒中,口罩和医用酒精在防疫工作中起到重要作用,医用口罩由三层无纺布制成,无纺布的主要原料是聚丙烯树脂。下列说法正确的是( )
A.84消毒液、二氧化氯泡腾片可作环境消毒剂
B.聚丙烯树脂属于合成无机高分子材料
C.医用酒精中乙醇的体积分数为 95%
D.抗病毒疫苗冷藏存放的目的是避免蛋白质盐析
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【题目】《礼记内则》中记载“冠带垢,和灰(草木灰)请漱;衣带垢,和灰请浣。”下列说法不正确的是( )
A.文中叙述涉及到水解反应B.“冠带垢,和灰请漱”有甘油生成
C.文中“灰”主要为NaOHD.文中“垢”成分还有油脂
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【题目】硫酸钾和硫酸铝的混合溶液,已知其中Al3+的浓度为0.4 mol/L,硫酸根离子浓度为0.7 mol/L,则K+的物质的量浓度为
A. 0.1 mol/LB. 0.15 mol/LC. 0.3 mol/LD. 0.2 mol/L
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【题目】[化学与技术]水处理技术在生产、生活中应用广泛.
(1)含有较多离子的水称为硬水.硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为(写出一个即可)
(2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水,应首先使硬水通过(填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂,原因是 .
(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,从而获得纯净水的方法称为 . 电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是 .
(4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的 .
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