工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下: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)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)
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工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:
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)3
| 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
| 请回答下列问题: (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+、SO42—,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:______________________________。 |
答案
(1)增大接触面积,加快反应速率(使反应更充分) (2)①2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O ②除去Fe3+、Al3+ ③Ca2+ (3)(NH4)2SO4 (4)Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O |
解析
(1)将碳酸锰矿粉碎,可以增大与H2SO4的接触面积,加快化学反应速率。(2)根据沉淀时的pH值,应把Fe2+氧化;加入CaO和H+反应,增大pH到5.2~6.0可使Al3+、Fe3+完全转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,除去Fe3+、Al3+;调节pH值时,加入了CaO,为了除去Ca2+,应加入NaF,使之生成CaF2沉淀。 (3)溶液A中的阴离子为SO42—,所以加NH4HCO3后,生成的主要物质是(NH4)2SO4,作为氮肥用。 (4)Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O (用倒配法配平,Mn3O4中Mn的化合价为+)。 |
举一反三
利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下:
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似,请回答下列问题: (1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有________。(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是________。 (3)由溶液B制取Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是 _______________________________________________________________ (4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离?__________(填“能”或“不能”),理由是________________________________。 (5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取________ g K2Cr2O7(保留4位有效数字,已知MK2Cr2O7=294.0 g·mol-1)。配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有________(用编号表示)。 ①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管 (6) 滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 |
已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下: (1)CuSO4+Na2CO3:Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2↓+CO2↑ (2)CuSO4+Na2S: Cu2++S2-=CuS↓ 下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是A.CuS<Cu(OH)2<CuCO3 | B.CuCO3<Cu(OH)2<CuS | C.CuS<CuCO3<Cu(OH)2 | D.Cu(OH)2<CuCO3<CuS |
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把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到如下平衡:,下列说法正确的是( )A.恒温下向溶液中加CaO,溶液的pH升高 | B.给溶液加热,溶液的pH升高 | C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加 | D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变 |
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对“”的理解正确的是( )。A.说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质 | B.说明溶解的AgCl已完全电离,AgCl是强电解质 | C.说明Ag+与Cl-的反应不能完全进行到底 | D.说明Ag+与Cl-的反应可以完全进行到底 |
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把Ca(0H)2放入蒸馏水中,—段时间后达到平衡: 下列说法正确的是( )。A.向溶液中加CaO,并恢复原温度时,溶液的pH升高 | B.给溶液加热,溶液的pH升高 | C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加 | D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(0H)2固体质量不变 |
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