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工業(yè)上可用軟錳礦制備硫酸錳。某生產(chǎn)硫酸錳的工藝流程如圖:
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已知:①軟錳礦的主要成分是MnO2,還含有SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等。
②MnO2在酸性條件下氧化性較強。
③不同金屬離子沉淀的pH
物質(zhì) Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
開始沉淀 1.9 6.5 3.3 7.7
沉淀完全 3.7 9.7 5.2 9.8
④MnSO4在不同溫度下的溶解度
溫度/℃ 50 80 90 100
溶解度/(g/100g水) 58 48 42 34
完成下列填空:
(1)軟錳礦與鐵、稀硫酸可能發(fā)生的氧化還原反應(yīng)有:Fe+2H+→Fe2++H2
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
、
3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
。(再寫兩個離子反應(yīng)方程式)
(2)浸出液中含F(xiàn)e2+和Fe3+。寫出檢驗浸出液中含F(xiàn)e2+的方法。
取樣,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振蕩,再加入少量H2O2(氯水等),溶液變?yōu)榧t色
取樣,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振蕩,再加入少量H2O2(氯水等),溶液變?yōu)榧t色
。
(3)加入CaCO3之前需加入H2O2,選H2O2的理由是:
氧化Fe2+為Fe3+且不引入新雜質(zhì)
氧化Fe2+為Fe3+且不引入新雜質(zhì)

(4)加入MnF2的目的可能是:
除去溶液中的Ca2+
除去溶液中的Ca2+
。
(5)從濾液中獲得MnSO4晶體的方法是:
將濾液加熱濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾
將濾液加熱濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾
。
(6)在m(H2SO4):n(MnO2)=2.1:1、反應(yīng)溫度為50℃條件下,探究n(Fe):n(MnO2)對錳浸出率的影響,實驗數(shù)據(jù)如圖所示。工業(yè)上宜選擇n(Fe):n(MnO2)=0.78:1,請結(jié)合圖象說明原因。
n(Fe):n(MnO2)=0.78時,錳浸出率已達96%,再增加Fe的比例,錳浸出率改變不多,而后續(xù)除去Fe又會增加成本
n(Fe):n(MnO2)=0.78時,錳浸出率已達96%,再增加Fe的比例,錳浸出率改變不多,而后續(xù)除去Fe又會增加成本
。
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【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+;3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O;取樣,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振蕩,再加入少量H2O2(氯水等),溶液變?yōu)榧t色;氧化Fe2+為Fe3+且不引入新雜質(zhì);除去溶液中的Ca2+;將濾液加熱濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾;n(Fe):n(MnO2)=0.78時,錳浸出率已達96%,再增加Fe的比例,錳浸出率改變不多,而后續(xù)除去Fe又會增加成本
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:51引用:2難度:0.5
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.實驗室利用FeSO4溶液和NO制備亞硝基合亞鐵(Ⅱ){[Fe(NO)x(H2O)y]SO4},其裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。
    回答下列問題:
    (1)盛放NaNO2固體的儀器名稱為
     
    ;配制FeSO4溶液時為防止其被氧化,應(yīng)向溶液中加入
     
    。
    (2)實驗開始前先鼓入N2的目的是
     
    。
    (3)NaNO2的溶液顯堿性的原因:
     
    (用離子方程式表示);A中加熱制備NO的離子方程式為
     
    。
    (4)D中倒置的漏斗的作用為
     
    。
    (5)經(jīng)分離提純后得到亞硝基合亞鐵(Ⅱ)溶液,其溶質(zhì)化學(xué)式為{[Fe(NO)x(H2O)y]SO4},為測定其化學(xué)式,進行如下實驗:
    ①取20mL該溶液加入足量BaCl2溶液,過濾后得到沉淀,將沉淀洗滌干燥稱量,質(zhì)量為4.66g。
    ②另取10mL溶液用0.4mol?L-1的酸性KMnO4溶液進行滴定,滴定終點時,消耗酸性KMnO4溶液20mL(NO完全轉(zhuǎn)化為
    N
    O
    -
    3
    )。
    ③已知x+y=6,則其化學(xué)式為
     
    ,下列情況會導(dǎo)致x值偏小的是
     
    (填字母)。
    A.步驟①中沉淀未干燥完全
    B.滴定前,酸式滴定管中有氣泡殘留,滴定后氣泡消失
    C.用容量瓶配制酸性KMnO4溶液時,定容時俯視刻度線
    發(fā)布:2024/10/24 5:0:2組卷:6引用:2難度:0.6
  • 2.實驗室以廢銅屑(雜質(zhì)為CuO、Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2)為原料制取堿式碳酸銅[aCu(OH)2?bCuCO3]的流程如圖:
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    已知部分氫氧化物開始沉淀與沉淀完全的pH見下表:
    物質(zhì) Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Al(OH)3
    開始沉淀pH 1.9 6.5 4.2 3.4
    沉淀完全pH 3.2 9.7 6.7 4.0
    (1)按圖1所示的裝置加料后進行“酸浸”操作。
    ①提高Cu元素浸出速率的方法還有
     
    。
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    ②與使用圖2所示漏斗相比,使用漏斗Y的優(yōu)點是
     
    。
    (2)“調(diào)pH”的合理范圍是
     

    (3)“沉淀”時需要對混合物加熱至70℃但又不宜過高,理由是
     
    。
    (4)可采用滴定法、熱重分析法分別對堿式碳酸銅的組成進行分析。
    ①滴定法涉及的部分反應(yīng):2Cu2++4I-═2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6
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    請補充完整測定堿式碳酸銅中Cu元素含量的實驗方案:準確稱取一定質(zhì)量的堿式碳酸銅樣品,在攪拌下分批加入稀硫酸直至固體完全溶解,配成100mL溶液。
     
    ;根據(jù)數(shù)據(jù)計算Cu元素含量(須使用的試劑:KI溶液、0.1000mol/LNa2S2O3溶液、淀粉溶液)。
    ②測得堿式碳酸銅的熱重分析結(jié)果如圖3所示,已知當(dāng)剩余固體質(zhì)量與原始固體質(zhì)量的比值為65.7%時固體呈磚紅色,則計算可知
    a
    b
    =
     
    (保留3位有效數(shù)字)。
    發(fā)布:2024/10/24 7:0:1組卷:16引用:1難度:0.5
  • 3.次氯酸鹽具有強氧化性。在堿性條件下,利用KClO氧化Fe(NO33生成高鐵酸鉀(K2FeO4)的工藝流程如圖:
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    已知:①2KOH+Cl2═KCl+KClO+H2O
    ②6KOH+3Cl2
    KCl+KClO3+3H2O
    回答下列問題:
    (1)反應(yīng)①應(yīng)在
     
    (填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進行,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (2)在溶液Ⅰ中加入KOH固體的目的是
     

    (3)從溶液Ⅱ中分離出K2FeO4后,還會有副產(chǎn)品KNO3、KCl,則反應(yīng)③中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
     
    ;洗滌“濕產(chǎn)品”時先水洗再用酒精洗滌,用酒精洗滌的原理是
     
    。
    (4)K2FeO4可作飲用水處理劑,該反應(yīng)的離子方程式:
    4
    F
    e
    O
    2
    -
    4
    +10H2O═4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH-,K2FeO4處理水中懸浮顆粒物的原理是
     

    (5)目前,人們針對K2FeO4的穩(wěn)定性進行了大量的探索,并取得了一定的進展。下列物質(zhì)中有可能提高K2FeO4水溶液穩(wěn)定性的物質(zhì)是
     
    (填字母)。
    A.Na2SO3
    B.KOH
    C.CH3COOH
    D.Fe(NO33
    發(fā)布:2024/10/24 8:0:1組卷:2引用:2難度:0.4
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