當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年河南省濮陽市南樂第一高級中學(xué)高二（下）月考化學(xué)試卷（3月份）> 試題詳情

中國的錳礦石和鋅礦石產(chǎn)地在云南、廣東、青海等．軟錳礦是一種常見的錳礦石，其主要成分是MnO₂，含少量Al₂O₃和SiO₂．閃鋅礦主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS、CdS等雜質(zhì)，晶體屬于六方晶系．現(xiàn)以軟錳礦和閃鋅礦為原料制備MnO₂和Zn,其簡化流程如圖．

已知：Ⅰ．礦石中所有金屬元素在濾液A中均以離子形式存在．
Ⅱ．各種金屬離子完全沉淀的pH如表：

Zn²⁺ Mn²⁺ Fe²⁺ Fe³⁺ Al³⁺

pH 8.0 10.1 9.0 3.2 4.7

回答下列問題：
（1）步驟①中MnO₂、CuS與硫酸共熱時有淡黃色物質(zhì)析出，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
CuS+MnO₂+2H₂SO₄
△

CuSO₄+MnSO₄+S+2H₂O
CuS+MnO₂+2H₂SO₄
△

CuSO₄+MnSO₄+S+2H₂O
．
（2）步驟②加入適量金屬鋅是為了回收金屬，回收金屬的主要成分是
Cu、Cd
Cu、Cd
．
（3）步驟③中MnO₂的作用是
將Fe²⁺氧化為Fe³⁺
將Fe²⁺氧化為Fe³⁺
，另外一種物質(zhì)X可以是
AD
AD
．
A．ZnO B．MgO C．Cu₂（OH）₂CO₃ D．MnCO₃
（4）鋰離子電池的正極材料有多種，其中MnO₂與Li構(gòu)成LiMnO₂是一種常見的正極材料．電池反應(yīng)方程式為：Li_1-xMnO₂+Li_xC₆═LiMnO₂+6C，寫出該鋰離子電池的正極電極反應(yīng)式
Li_1-xMnO₂+xLi⁺+xe^-=LiMnO₂
Li_1-xMnO₂+xLi⁺+xe^-=LiMnO₂
．
（5）已知：HCN的電離常數(shù)K=4.9×10^-10，H₂S的電離常數(shù)K₁=1.3×10^-7，K₂=7.0×10^-15，向NaCN溶液中通入少量的H₂S氣體，反應(yīng)的離子方程式為
CN^-+H₂S=HCN+HS^-
CN^-+H₂S=HCN+HS^-
．
在廢水處理領(lǐng)域中常用H₂S將Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnS除去，向含有0.020mol?L^-1Mn²⁺廢水中通入一定量的H₂S氣體，調(diào)節(jié)溶液的pH=a,當(dāng)HS^-濃度為1.0×10^-4 mol?L^-1時，Mn²⁺開始沉淀，則a=
5
5
．[已知：K_sp（MnS）=1.4×10^-15]．

【考點】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．

【答案】CuS+MnO₂+2H₂SO₄

△

CuSO₄+MnSO₄+S+2H₂O；Cu、Cd；將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；AD；Li_1-xMnO₂+xLi⁺+xe^-=LiMnO₂；CN^-+H₂S=HCN+HS^-；5

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：28引用：2難度：0.5

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（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）檢驗第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全被還原，應(yīng)選擇

（填字母編號）。
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：
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，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
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（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）檢驗第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全還原，應(yīng)選擇

（填字母編號）。
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：
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。按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO₃

kg.（不需計算，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
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計算機(jī)中存儲信息的磁芯。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與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
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，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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