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(07年广东化学·24)(10分)


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二氧化锰的流程如下:

某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)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见下表,回答下列问题:

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

Cu(OH)2

Zn(OH)2

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                        

(3)加入MnS的目的是除去                     杂质。

(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为                        

(5)从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有                  (写出两种)。

(1)MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+2H2O

(2)Fe(OH)3  Al(OH)3

(3)Cu2  Zn2

(4)MnO2+H2O+e=MnOOH+OH(或2MnO2+H2O+2e=Mn2O3+2OH

(5)锌、二氧化锰


解析:

考查学生对元素化合物的主要性质的掌握、书写电极反应方程形式的能力以及学生能够从试题提供的新信息中,准确地提取实质内容,并与已有知识模块整合,重组为新知识模块的能力。由反应流程可知:在酸性条件下二氧化锰将Fe2+氧化为Fe3+,将Cu氧化成Cu2+,此外溶液中的还有Zn2+和Al3+,当调pH至5.4时,只有Al(OH)3 和Fe(OH)3会完全沉淀,故滤渣A的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3。加入MnS后因为酸性条件下CuS 、ZnS更难溶所以会转化为CuS 、ZnS沉淀而除去Cu2  Zn2

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(07年广东卷)下述实验能达到预期目的的是()

编号

实验内容

实验目的

A

将SO2通入酸性KMnO4溶液中

证明SO2具有氧化性

B

将Cl2通入NaBr溶液中

比较氯与溴的氧化性强弱

C

将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水混合物冷却降温

研究温度对化学平衡的影响

D

分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液,再向其中1支加入少量MnO2

研究催化剂对H2O2分解速率的影响

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科目:高中化学 来源: 题型:

(07年广东卷)(10分)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二氧化锰的流程如下:

某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)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见下表,回答下列问题:

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

Cu(OH)2

Zn(OH)2

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                        

(3)加入MnS的目的是除去                     杂质。

(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为                        

(5)从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有                  (写两种)。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(07年广东卷)(12分)羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料。其常用的制备方法有两种:

方法A:用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12;在剧烈搅拌下,将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中。

方法B:剧烈搅拌下,将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中。

3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如下图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数),回答下列问题:

(1)完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式:

①5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3?H2O=Ca5(PO4)3OH↓+                 

②5Ca(OH)2+3H3PO4                                                 

(2)与方法A相比,方法B的优点是                                      

(3)方法B中,如果H3PO4溶液滴加过快,制得的产物不纯,其原因是_____________;
(4)图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是               (填化学式)。

(5)糖沾附在牙齿上,在酶的作用下产生酸性物质,易造成龋齿。结合化学平衡移动原理,分析其原因有______。

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科目:高中化学 来源: 题型:

(07年广东卷)(10分)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4

(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。

(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有           (填字母)

A  升高温度     B  降低温度        C  增大压强

D  减小压强     E  加入催化剂      G  移出氧气

(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料,反应的化学方程式为_____。
    (4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是_____。

 

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