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高品質(zhì)MnO2可用于生產(chǎn)鋰離子電池正極材料錳酸鋰．以軟錳礦與黃鐵礦為主要原料采用“兩礦一步浸出法”制備高品質(zhì)MnO2的某工藝流程如圖所示：
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已知：①軟錳礦與黃鐵礦的主要成分為MnO2、FeS2，還含少量FeO、Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)；
②該工藝條件下，相關(guān)金屬離子完全形成氫氧化物沉淀的pH如下：
金屬離子 Fe2+ Fe3+ Mn2+ Mg2+ Al3+
開始沉淀pH 6.9 1.9 6.6 9.1 3.4
沉淀完全（c=1.0×10-5mol?L-1）的pH 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7
回答下列問題：
（1）“配礦”過程中，將軟錳礦與黃鐵礦粉碎混勻的目的是
增加接觸面積，提高反應(yīng)速率；提高原料利用率
增加接觸面積，提高反應(yīng)速率；提高原料利用率
．
（2）“酸浸”操作中需先后分批加入H2SO4、H2O2．加入H2SO4后發(fā)生酸浸過程的主要反應(yīng)離子方程式為2FeS2+3MnO2+12H+═2Fe3++3Mn2++4S↓+6H2O，2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O．
①已知濾渣1的主要成分為S、SiO2等，其附著在礦粉顆粒表面使上述反應(yīng)受阻，此時加入H2O2，利用其迅速分解產(chǎn)生的大量氣泡可破除該不利影響．分析導(dǎo)致H2O2迅速分解的因素是
Fe3+或MnO2可做H2O2分解的催化劑
Fe3+或MnO2可做H2O2分解的催化劑
．
②礦粉顆粒表面附著物被破除后，H2O2可繼續(xù)與MnO2在酸性條件下反應(yīng)，產(chǎn)生更多Mn2+，并伴有氣體生成，該反應(yīng)的離子方程式是
MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O
MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O
．
③H2O2除上述作用外，還可以將溶液中未與MnO2反應(yīng)的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，其目的是：
便于加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH時將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀除去
便于加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH時將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀除去
．
（3）“調(diào)pH”時調(diào)節(jié)溶液pH范圍為4.7～6.0，此時“濾渣2”的主要成分為
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
（填化學(xué)式）．
（4）“用NH4F除雜”時，溶液體系中的Ca2+和Mg2+形成氟化物沉淀．若沉淀后上層清液中c（F-）=c（F2）=0.05mol/L，則
c
（
C
a
2
+
）
c
（
M
g
2
+
）
=
50
50
[已知Ksp（MgF2）=5.0×10-11，Ksp（CaF2）=2.5×10-9]．
【答案】增加接觸面積，提高反應(yīng)速率；提高原料利用率；Fe3+或MnO2可做H2O2分解的催化劑；MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O；便于加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH時將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀除去；Fe（OH）3、Al（OH）3；50
【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：2024/9/22 3:0:20組卷：8引用：1難度：0.4
相似題
  • 1．鉛、銅是芯片焊接和封裝工藝過程中常用的金屬材料，采用“火法工藝”和“濕法工藝”均可將鉛冰銅冶煉成鉛和銅。
    已知：i.鉛冰銅成分：Cu2S、PbS及少量FeS、ZnS；富冰銅主要成分：Cu2S、FeS。
    ii.Cu2S、PbS難溶于酸，F(xiàn)eS、ZnS可溶于酸。
    iii.0.1mol?L-1Fe2+沉淀為Fe（OH）2，起始的pH為6.3，完全沉淀的pH為8.3；0.1mol?L-1Fe3+沉淀為FeOOH，起始的pH為1.5，完全沉淀的pH為2.8。
    Ⅰ．火法工藝：
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    （1）“第一次熔煉”過程中，控制空氣用量可使鐵以FeS的形式留在富冰銅中。
    ①“熔煉”時鐵可以將PbS中的鉛置換出來，化學(xué)方程式是
     
    。
    ②富冰銅中的Cu2S轉(zhuǎn)化生成1mol銅時，理論上至少需要反應(yīng)
     
    molO2。
    ③控制空氣用量進行二次熔煉而不能使用足量空氣一次性熔煉的原因是
     
    。
    Ⅱ．濕法工藝：
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    （2）“酸浸”過程是用過量稀硫酸浸取鉛冰銅。
    ①氧氣可將Cu2S氧化成硫和Cu2+，酸浸液中的陽離子還有
     
    。
    ②廢電解液不能循環(huán)使用次數(shù)過多，原因是
     
    。
    （3）用廢電解液制備ZnSO4和鐵黃。
    ①經(jīng)氧氣處理后的廢電解液中。c（Fe3+）實際濃度大于0.1mol?L-1，則用ZnO調(diào)節(jié)溶液pH
     
    1.5（填“＞”、“＜”或“=”）時開始有FeOOH沉淀析出。
    ②廢電解液中Fe2+轉(zhuǎn)化為鐵黃的離子方程式是
     
    。
    （4）“濕法工藝”與“火法工藝”處理鉛冰銅相比，濕法工藝的優(yōu)點是
     
    。
    發(fā)布：2024/10/23 10:0:2組卷：9引用：1難度：0.3
  • 2．碲（Te）屬于氧族元素，廣泛應(yīng)用于冶金、能源、化工等行業(yè)。碲化亞銅渣中主要含有Cu和Te元素，并以Cu2Te、Cu及Te的形式存在，此外還含少量Au、Ag等元素。以碲化亞銅渣為原料制備TeO2及膽礬的流程如圖：
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    已知：①TeO2是兩性氧化物，難溶于水；
    ②“酸浸”過程中Te元素先生成H2TeO3，隨著溶液pH的提高，生成TeO2進入酸浸渣中。
    回答下列問題：
    （1）H2TeO3的化學(xué)名稱為
     
    。
    （2）“酸浸”時，適宜的控溫方式為
     
    ，寫出該步驟Cu發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
     
    ；碲化亞銅發(fā)生反應(yīng)中，參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為
     
    。
    （3）實驗室中，“操作X”用到的玻璃儀器有玻璃棒、
     
    。
    （4）寫出“堿浸”時，TeO2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式：
     
    。
    （5）“沉碲”時，控制溶液的pH為4.5～5.0，生成TeO2沉淀。酸性不能過強的原因是
     
    ；防止局部酸度過大的操作方法是
     
    。
    發(fā)布：2024/10/23 1:0:2組卷：35引用：5難度：0.5
  • 3．廢棄電池是一種有害垃圾，合理處理則能變廢為寶。如圖是廢棄鋅錳電池的處理流程圖：
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    已知：錳粉的主要成分是Mn元素的+2、+3、+4價氧化物和ZnO。
    回答下列問題：
    （1）“廢棄鋅錳電池→錳粉”的操作是拆分、煅燒，煅燒類似于實驗室中的焙燒，實驗室焙燒使用的儀器是下列中的
     
    （填儀器名稱）。
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    （2）“酸溶”采用錳粉比錳塊的浸取速率快，為提高“酸溶”的浸取速率，還可以采取的措施有
     
    （填一條），“酸溶”過程中H2C2O4的主要作用是
     
    。
    （3）“氧化”操作的氧化產(chǎn)物是
     
    （填化學(xué)式）。
    （4）“洗滌、干燥”時，檢驗MnO2洗滌干凈的實驗方法及現(xiàn)象是
     
    。
    （5）濾液X可以用于制取化肥，其中除Na+外，主要含
     
    、
    SO
    2
    -
    4
    （填離子符號）。
    （6）由Zn2（OH）2CO3制備ZnO的條件是加熱，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
     
    。
    發(fā)布：2024/10/19 10:0:1組卷：1引用：2難度：0.5
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