工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如图所示:有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表: 氢氧化物 Al(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Pb(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀的pH 3.3 1.5 6.5 4.2 8.0 8.3 沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.7 6.7 8.8 9.8请问答下列问题:(1)酸浸前将碳酸锰矿粉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO₂的工艺流程如图所示：

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物	Al（OH）₂	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Cu（OH）₂	Pb（OH）₂	Mn（OH）₂
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2	8.0	8.3
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7	8.8	9.8

请问答下列问题：
（1）酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是

．
（2）酸浸后的溶液中含有Mn²⁺、SO₄^2-，另含有少量Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Pb²⁺等，其除杂过程如下：
①加入MnO₂将Fe²⁺氧化，其离子反应方程式为

．
②加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，其主要目的是

．
③加入BaS，除去Cu²⁺、Pb²⁺后，再加入NaF溶液，除去

．
（3）从溶液A中回收的主要物质是

，该物质常用作化肥．
（4）MnO₂粗品中含有少量Mn₃O₄，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO₄和MnO₂，然后再用氧化剂将Mn²⁺转化为MnO₂，制得优质MnO₂．写出Mn₃O₄与稀硫酸反应的化学方程式：

．

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：实验题

分析：（1）从影响反应速率的因素考虑；
（2）Fe²⁺具有还原性，可以被MnO₂在酸性条件下氧化成Fe³⁺；加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，
Fe³⁺和Al³⁺分别生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀；再加入BaS，硫酸根和钡离子生成硫酸钡沉淀，Cu²⁺、Pb²⁺生成硫化铜和硫化铅沉淀，
浸出液中含有加入的氧化钙生成的钙离子，再加入NaF溶液生成氟化钙沉淀除去；
（3）从流程加入的物质和质量守恒分析；
（4）由MnO₂粗品中含有少量Mn₃O₄，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO₄和MnO₂，可知反应物为Mn₃O₄和稀硫酸，
生成物为MnSO₄和MnO₂，再利用化合价法和原子守恒配平方程式．

解答： 解：（1）将碳酸锰矿粉碎可以增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分，
故答案为：增大接触面积，加快反应速率（使反应更充分）；
（2）①Fe²⁺具有还原性，可以被MnO₂在酸性条件下氧化成Fe³⁺，反应的离子方程式为2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O，
故答案为：SO₂+MnO₂=MnSO₄；2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O；
②加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，Fe³⁺和Al³⁺分别生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀；
故答案为：除去Fe³⁺，A1³⁺；
③加入BaS，硫酸根和钡离子生成硫酸钡沉淀，Cu²⁺、Pb²⁺生成硫化铜和硫化铅沉淀，浸出液中含有加入的氧化钙生成的钙离子，再加入NaF溶液生成氟化钙沉淀除去；
故答案为：Ca²⁺；
（3）从流程看，加入的物质硫酸和碳酸氢铵，故溶液A中含硫酸铵，为常用化肥，故答案为：（NH₄）2SO₄；
（4）由MnO₂粗品中含有少量Mn₃O₄，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO₄和MnO₂，可知反应物为Mn₃O₄和稀硫酸，生成物为MnSO₄和MnO₂，反应方程式可写成：Mn₃O₄+H₂SO₄→MnSO₄+MnO₂，根据原子守恒，还应有水生成，故可写出：Mn₃O₄+H₂SO₄→MnSO₄+MnO₂+H₂O，利用化合价法和原子守恒配平方程式得：Mn₃O₄+2H₂SO₄=2MnSO₄+MnO₂+2H₂O，故答案为：Mn₃O₄+2H₂SO₄=2MnSO₄+MnO₂+2H₂O．

点评：本题考查了物质的制备方案的设计，涉及计影响反应速率的因素，沉淀溶解平衡的移动，方程式的书写，中等难度．要充分利用流程提供的信息，围绕实验原理来解答．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

等物质的量的下列有机物分别在足量氧气中完全燃烧消耗氧气的量最多的是（　　）

A、C₂H₂

B、C₂H₆

C、CH₃CHO

D、CH₃COOH

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

某工业废水中含有CN^-和Cr₂

等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：
回答下列问题：

（1）上述处理废水流程中主要采用的方法是

．
（2）流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为

．
（3）含Cr³⁺废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：
（4）反应③中，每消耗0.4mol Cr₂

转移2.4mol e^-，该反应离子方程式为：

．
（5）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续加至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，解释产生该现象的原因：

．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

实验室中分离难溶于水的MnO₂和KCl组成的混合物的方法和步骤如下：
（1）先将混合物在烧杯中加入适量水溶解．为加快溶解速度，常采用的方法有

、

等．
（2）将所得液体进行

，该操作所用玻璃仪器有

、

等．
（3）洗涤、干燥沉淀得到MnO₂．将第（2）步操作所得液体进行蒸发、结晶得到KCl．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇?2H₂O）俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途．我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为FeO?Cr₂O₃，还含有Al₂O₃、MgO、SiO₂等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：

①中涉及的主要反应有：
主反应：4FeO?Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂

△

8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂
副反应：SiO₂+Na₂CO₃

△

Na₂SiO₃+CO₂↑、Al₂O₃+Na₂CO₃

△

2NaAlO₂+CO₂↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

沉淀物	Al（OH）₃	Fe（OH）₃	Mg（OH）₂	Cr（OH）₃
完全沉淀时溶液pH	4.7	3.7	11.2	5.6

试回答下列问题：
（1）“①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是

．两个副反应均为吸热反应，但在高温下均能自发进行，其原因是

．
（2）“③”中调节pH至4.7，目的是

．
（3）“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，请写出该平衡转化的离子方程式：

．
（4）“⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠，依据是

．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

氯化铜晶体（CuCl₂?2H₂O）中含有FeCl₂杂质，为制得纯净的氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，再按图所示的操作步骤进行提纯．

请参照下表给出的数据填空．

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Cu²⁺ Fe²⁺ Fe³⁺	4.7 7.0 1.9	6.7 9.0 3.2

（1）操作Ⅰ加入X的目的是

．
（2）下列物质都可以作为X，适合本实验的X物质可以是（填选项）

．
A．KMnO₄ B．H₂O₂ C．NaClO D．Cl₂
（3）操作Ⅱ的Y试剂为（填化学式）

，并调节溶液的pH在

范围．
（4）操作Ⅲ的程序依次为

、

、过滤、自然干燥、得到CuCl₂?2H₂O晶体．
（5）实验室在配制CuCl₂溶液时需加入少许盐酸的理由是（文字叙述并用有关离子方程式表示）

．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

针对以下A～D四个涉及H₂O₂的反应（未配平）填空：
A．Na₂O₂+HCl→H₂O₂+NaCl
B．Ag₂O+H₂O₂→Ag+O₂+H₂O
C．H₂O₂→H₂O+O₂
D．H₂O₂+Cr₂（SO₄）₃+KOH→K₂CrO₄+K₂SO₄+H₂O
（1）H₂O₂仅体现氧化性的反应是（填代号）

H₂O₂仅体现还原性的反应是（填代号）

H₂O₂既体现氧化性，又体现还原性的反应是（填代号）

H₂O₂既不做氧化剂又不做还原剂的反应是（填代号）

（2）配平反应D并标出电子转移的方向和数目：

H₂O₂+

Cr₂（SO₄）₃+

KOH→

K₂CrO₄+

K₂SO₄+

H₂O
反应中氧化剂是

，被氧化的元素是

，还原产物是

．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

下列物质：①Hg ②SO₂ ③液态HCl ④BaSO₄固体 ⑤乙醇 ⑥熔融KCl　⑦橄榄油 ⑧NH₄HSO₄固体 ⑨石墨（填代号，以下同）
（1）能导电的是

．
（2）属于电解质的是

．
（3）属于非电解质的是

．
（4）⑧在水中电离的方程式为

．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

如图是电解饱和食盐水的装置，a、b为石墨电极．下列判断正确的是（　　）

A、a为正极，b为负极

B、a极上有氢气放出

C、b极上发生氧化反应

D、b极附近溶液显碱性

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学