安徽凹山铁矿坐落在马鞍山境内,矿床属于陆相火山一侵入岩型铁矿床,俗称“玢岩型”铁矿,是马钢重要的矿区之一。铁矿中被称为红帘石的铁矿含锰量高,锰是冶炼锰钢的重要原
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安徽凹山铁矿坐落在马鞍山境内,矿床属于陆相火山一侵入岩型铁矿床,俗称“玢岩型”铁矿,是马钢重要的矿区之一。铁矿中被称为红帘石的铁矿含锰量高,锰是冶炼锰钢的重要原料。红帘石主要成分有磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、锰矿(MnO2和MnCO3)石棉Mg3Si3O7(OH)4等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属锰并制的绿色高效水处理剂(K2FeO4)。工业流程如下:
(1)工业上为提高稀硫酸浸取效率一般采取的措施是(任意写两种方法) ① ② (2)石棉化学式为Mg3Si3O7(OH)4也可以表示成氧化物形式,氧化物表达式为 。 (3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子
| Fe3+
| Al3+
| Fe2+
| Mn2+
| Mg2+
| 开始沉淀的pH
| 2.7
| 3.7
| 7.0
| 7.8
| 9.3
| 完全沉淀的pH
| 3.7
| 4.7
| 9.6
| 9.8
| 10.8
| 过程②中加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣B的成分 。 (4)浸出液中以Mn2+形式存在,且滤渣A中无MnO2原因 。 (5)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向;则A电极是直流电源的 极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为 。
(6)滤渣经反应④生成绿色高效水处理剂的离子方程式 。 K2FeO4被誉为绿色高效水处理剂的原因是 。 |
答案
(1)①粉碎红帘石(1分) ②提高反应的温度(其他答案合理也可酌情给分)(1分) (2)3MgO·3SiO2·2H2O (2分) (3) Fe (OH)3 Al(OH)3(2分) (4)MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+(2分) (5)负(1分) 电极反应式为4OH—-4e—=O2↑+2H2O(2分) (6)离子方程式2Fe(OH)3+3ClO—+4OH—=2FeO42—+3Cl—+5H2O(2分) 原因是:FeO42—具有强氧化性可以***菌消毒,还原成Fe3+水解成Fe(OH)3胶体能吸附杂质生成沉淀。(2分) |
解析
试题分析:(1)增大接触面积、提高温度可以提高反应速率,所以粉碎红帘石、提高反应的温度可以提高稀硫酸浸取效率。 (2)根据原子守恒和化合价不变,可写出氧化物表达式:3MgO·3SiO2·2H2O。 (3)根据表中所给数据,pH=6时,Fe3+、Al3+完全沉淀,所以滤渣B的成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。 (4)MnO2具有氧化性,所以MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+。 (5)电解时,电解质溶液中阴离子移向阳极,所以电极B为直流电源的正极,则A电极是直流电源的负极;阳极以稀硫酸为电解液,水电离出的OH‾放电:4OH—-4e—=O2↑+2H2O。 (6)滤渣B含Fe(OH)3,被ClO‾氧化为FeO42‾,离子方程式为:2Fe(OH)3+3ClO—+4OH—=2FeO42—+3Cl—+5H2O;FeO42—具有强氧化性可以***菌消毒,作为氧化剂反应生成的还原产物为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,胶体表面积大,具有较强的吸附性,能吸附杂质生成沉淀。 |
举一反三
将等物质的量浓度的CuSO4溶液和NaCl溶液等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解过程中,溶液pH随时间t变化的曲线如图,则下列说法正确的是
A.阳极产物一定是Cl2,阴极产物一定是Cu | B.BC段表示在阴极上是H+放电产生了H2 | C.整个过程中阳极先产生Cl2,后产生O2 | D.CD段表示阳极上OH-放电破坏了水的电离平衡,产生了H+,故pH减小 |
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在下图装置中,若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加,则下列说法错误的是
甲 乙 丙A.当甲装置中共产生标准状况下4.48 L气体时,Cu电极上质量增加43.2g | B.电解过程中装置丙的pH无变化 | C.向甲中通人适量的HCl气体,可使溶液恢复到电解前的状态 | D.乙中左侧电极反应式:Cu2++2e-=Cu |
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用惰性电极电解某金属元素R的硝酸盐R(NO3)n溶液,通电一段时间后,阳极产生气体V L(标准状况)时,阴极质量增加m g,若R的相对原子质量为M,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中不正确的是A.电路中通过电子NA | B.n = | C.溶液中H+增加NA | D.n = |
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某同学按图示装置进行实验:A极是铜锌合金,B极为纯铜,溶液为足量的硫酸铜溶液。通电一段时间后,若A极恰好全部溶解,此时B极质量增加5.76g,溶液质量增0.03g,则合金中Cu、Zn原子个数比为
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下列叙述中错误的是A.电解池是电能转化为化学能的装置 | B.原电池跟电解池链接后,电子从原电池负极流向电解池阳极 | C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应 | D.用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气 |
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