锌锰废电池经处理后,生产并回收硫酸锌及碳酸锰,其中生产工业级碳酸锰工艺如下:试回答下列问题:(1)锰在元素周期表中位于第________周期,第________

锌锰废电池经处理后,生产并回收硫酸锌及碳酸锰,其中生产工业级碳酸锰工艺如下:试回答下列问题:(1)锰在元素周期表中位于第________周期,第________

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锌锰废电池经处理后,生产并回收硫酸锌及碳酸锰,其中生产工业级碳酸锰工艺如下:

试回答下列问题:
(1)锰在元素周期表中位于第________周期,第________族。
(2)步骤1和步骤2是将MnO2转化为MnO并溶于硫酸,其中步骤2中的氢气,是另一个流程产生的副产品,请写出产生氢气的反应方程式__________________________。
(3)步骤3和步骤4都是除杂质。
①X是一种“绿色”氧化剂,则X是________(填化学式)。
②步骤3是除去杂质Fe2。请用文字和必要的方程式简述除去Fe2的方法(已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3:2.7~3.7,Mn2:8.6~10.1,Fe2:7.6~9.6)_________________________________________________________。
③步骤4中主要反应方程式为:MeSO4+BaS=MeS↓+BaSO4↓(Me主要为Pb、Cd、Hg等),则其除去杂质的原理是_________________________________________________。
(4)已知进行步骤5的操作时,溶液3(主要成分为MnSO4)会产生大量无色无味的气泡,则步骤5反应的化学方程式为_______________________________________。
答案
(1)四 ⅦB
(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
(3)①H2O2 ②在酸性条件下加入双氧水,将Fe2氧化成Fe3、2Fe2+H2O2+2H=2Fe3+2H2O,调节pH至3.7~8.6,使Fe3沉淀完全,Fe3+3H2OFe(OH)3+3H ③以BaS为沉淀剂,使Pb2、Cd2、Hg等金属离子,生成更难溶的硫化物而除去
(4)MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2
解析
(2)废电池回收硫酸锌和碳酸锰,故另一个工艺是制取硫酸锌,锌皮与稀硫酸反应生成氢气:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
(3)①具有强氧化性的“绿色”氧化剂,显然是H2O2,它的加入也不会引入新的杂质。②由题给的三种离子沉淀pH可知,为除去Fe2、Fe3,应将Fe2先氧化为Fe3,然后调节溶液的pH在3.7~8.6之间,以便除净Fe3而不损失Mn2。③难溶电解质有生成更难溶电解质的趋势,故利用沉淀的转化实现了除去Pb2、Cd2、Hg
(4)根据气体是无色无味,可知该气体是CO2,故该反应的化学方程式为MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O。
举一反三
废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金,含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下:

已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
 
Fe3
Fe2
Zn2
开始沉淀的pH
1.1
5.8
5.9
沉淀完全的pH
3.0
8.8
8.9
 
请回答下列问题:
(1)试剂X可能是__________,其作用是____________________。
(2)加入ZnO调节pH=3~4的目的是____________________。
(3)由不溶物生成溶液D的化学方程式为______________________________。
(4)由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是______________________________。
(5)下列试剂可作为Y试剂的是______。
A.ZnO  B.NaOH C.Na2CO3    D.ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量,则产生的现象是______________________________。
(6)测定胆矾晶体的纯度(不含能与I发生反应的氧化性杂质):准确称取0.5000g胆矾晶体置于锥形瓶中,加适量水溶解,再加入过量KI,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液19.40mL。已知:上述滴定过程中的离子方程式如下:
2Cu2+4I2CuI(白色)↓+I2,I2+2S2O322I+S4O62
①胆矾晶体的纯度为_______________。
②在滴定过程中剧烈摇动(溶液不外溅)锥形瓶,则所测得的纯度将会__________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
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下列有关铁、铝的冶炼的说法中,正确的是    (  )
A.冶金工业中,金属铁的冶炼主要采用电解法
B.炼铁过程中铁的氧化物被焦炭还原生成单质铁,电解冶炼铝的过程中,阳极生成铝单质,阴极生成氧气
C.炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、生石灰和空气,电解冶炼铝的原料是氧化铝和冰晶石
D.铁、铝冶炼设备分别是炼铁高炉和铝电解槽

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硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反规程,边吸烟边用水冲洗铁槽车,结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是       (  )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水发热爆炸
C.铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸

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天然海水中主要含有Na、K,Ca2、Mg2、Cl、SO42、Br、CO32、HCO3等离子,火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如下图所示:

下列说法错误的是              (  )
A.天然海水pH≈8的原因是海水中的CO32、HCO3水解
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3、SO32等氧化生成SO42
C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸
D.“排放”出来的海水中SO42的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同

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下列说法中,不正确的是    (  )
A.煮沸暂时硬水后,水的硬度一定降低
B.硬水中加入适量石灰水后,由于生成Mg(OH)2、CaCO3沉淀,水就软化了
C.永久硬水主要是由含有Ca2、Mg2的硫酸盐和氯化物形成的,加热煮沸是不能软化的
D.如果用HR型离子交换树脂软化硬水,则发生的交换反应可以表示为Ca2+2HR=CaR2+2H

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