當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年江蘇省南京市金陵中學(xué)高一（下）期末化學(xué)試卷> 試題詳情

利用廢舊干電池拆解后的碳包濾渣（含MnO₂、C、Hg²⁺等），既可制取MnSO₄?H₂O，又可消除廢棄物對環(huán)境的污染。實(shí)驗(yàn)流程如圖：

（1）“浸取”時(shí)，生成MnSO₄和Fe₂（SO₄）₃的化學(xué)方程式為
9MnO₂+2FeS+10H₂SO₄
△

9MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+10H₂O
9MnO₂+2FeS+10H₂SO₄
△

9MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+10H₂O
。
（2）“浸取”后溶液仍顯較強(qiáng)酸性，濾渣Ⅰ的成分為MnO₂、HgS和
C
C
（填化學(xué)式）。
（3）濾渣Ⅰ經(jīng)洗滌，得到的洗滌濾液和原濾液合并，目的是
提高M(jìn)nSO₄?H₂O產(chǎn)率
提高M(jìn)nSO₄?H₂O產(chǎn)率
，檢驗(yàn)濾渣Ⅰ已經(jīng)洗凈的操作為
取少量最后一次洗滌濾液，先加入稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，若沒有出現(xiàn)白色沉淀，則沉淀已經(jīng)洗凈
取少量最后一次洗滌濾液，先加入稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，若沒有出現(xiàn)白色沉淀，則沉淀已經(jīng)洗凈
。
（4）“氧化”時(shí)，溶液中Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺的離子方程式為
2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺═2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O
2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺═2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O
。
（5）“中和”可以將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀而除去，濾渣Ⅱ的成分為Fe（OH）₃、CaCO₃和
CaSO₄
CaSO₄
（填化學(xué)式）。
（6）圖2是隔絕空氣條件煅燒MnSO₄?H₂O時(shí)剩余固體質(zhì)量與溫度的變化曲線：
①通過計(jì)算，寫出A和B對應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)式
MnSO₄、Mn₃O₄
MnSO₄、Mn₃O₄
。（寫出計(jì)算過程）
②寫出A→B的化學(xué)方程式：
3MnSO₄
△

Mn₃O₄+SO₂↑+2SO₃↑
3MnSO₄
△

Mn₃O₄+SO₂↑+2SO₃↑
。

【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．

【答案】9MnO₂+2FeS+10H₂SO₄

△

9MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+10H₂O；C；提高M(jìn)nSO₄?H₂O產(chǎn)率；取少量最后一次洗滌濾液，先加入稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，若沒有出現(xiàn)白色沉淀，則沉淀已經(jīng)洗凈；2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺═2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O；CaSO₄；MnSO₄、Mn₃O₄；3MnSO₄

△

Mn₃O₄+SO₂↑+2SO₃↑

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/7/9 8:0:8組卷：57引用：1難度：0.3

相似題

1．為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe₂O₃存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO₄（反應(yīng)條件略）。

活化硫鐵礦還原Fe³⁺的主要反應(yīng)為FeS₂+7Fe₂（SO₄）₃+8H₂O═15FeSO₄+8H₂SO₄，不考慮其他反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄與Fe₂O₃反應(yīng)的離子方程式是

。
（2）檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全還原，應(yīng)選擇

（填字母編號(hào)）。
A．KMnO₄溶液B．K₃[Fe（CN）₆]溶液C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5．2，此時(shí)Fe²⁺不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是

。
（4）FeSO₄可轉(zhuǎn)化為FeCO₃，F(xiàn)eCO₃在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時(shí)：
4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H=-1 648kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393kJ?mol^-1
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=-1 480kJ?mol^-1FeCO₃在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe₂O₃的熱化學(xué)方程式是

。
（5）FeSO₄在一定條件下可制得FeS₂（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS₂═Fe+2Li₂S，正極反應(yīng)式是

。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe₂O₃，其含量為50%．將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO₃

kg.（不需計(jì)算，寫出表達(dá)式即可）
發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5
解析
2．為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe₂O₃存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO₄（反應(yīng)條件略）。

活化硫鐵礦還原Fe³⁺的主要反應(yīng)為：FeS₂+7Fe₂（SO₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄與Fe₂O₃反應(yīng)的離子方程式是

。
（2）檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全被還原，應(yīng)選擇

（填字母編號(hào)）。
A．KMnO₄溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時(shí)Fe²⁺不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是

。
（4）FeSO₄可轉(zhuǎn)化為FeCO₃，F(xiàn)eCO₃在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時(shí)：
4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO₃在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe₂O₃的熱化學(xué)方程式是

。
（5）FeSO₄在一定條件下可制得FeS₂（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS₂=Fe+2Li₂S，正極反應(yīng)式是

（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe₂O₃，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)，按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO₃

kg。
發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3
解析
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）₂等物質(zhì)）制備Mn₃O₄的工藝流程如圖：

已知：①氧化時(shí)鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價(jià)與四氧化三鐵中鐵的化合價(jià)類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有

。
（2）濾渣的主要成分是

。
（3）氧化時(shí)，生成Mn₃O₄的離子方程式為

產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入

。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH₄）₂CO₃
（5）通過對上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示

氧化時(shí)N₂H₄?H₂O的作用是

。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn₂O₃還原成Mn₃O₄的化學(xué)方程式為

。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）

電源正極為

（填“a”或“b”），陽極的電極反應(yīng)式為

。
發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
解析

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