高纯碳酸锰广泛应用于电子工业,是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺采用工业冶铜后的废气SO2进行湿法浸取软锰矿(主要含MnO2,同时含有少量SiO2、Fe2O
题型:不详难度:来源:
高纯碳酸锰广泛应用于电子工业,是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺采用工业冶铜后的废气SO2进行湿法浸取软锰矿(主要含MnO2,同时含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3)来制备。(已知亚硫酸酸性强于碳酸) ①将过量的SO2气体通入软锰矿浆中进行“浸锰”操作,并控制温度加热反应; ②向浸锰结束后的滤液中加入MnO2、同时通入空气,再用Na2CO3溶液调节pH为3.7后 过滤分离; ③调节滤液pH值为6.5~7.2 ,然后加入NH4HCO3 ,有浅红色的沉淀生成,过滤洗涤干燥后就可以得到高纯碳酸锰。 工业流程图如下:
已知生成氢氧化物的pH如下表:
物质
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Mn(OH)2
| 开始沉淀pH
| 2.7
| 7.6
| 8.3
| 完全沉淀pH
| 3.7
| 9.6
| 9.8
| 请根据题中有关信息回答问题: (1)“浸锰”后所得混合液中主要存在的金属阳离子有 。 (2)由图可知,副反应MnSO4+ SO2 MnS2O6的△H 0(填>、<或=),为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是 。 (3)步骤②中加入MnO2和通入空气的作用 。 (4)③中控制温度为60~70℃,温度不宜太高的原因是 。 (5)与传统的电解法制MnCO3工艺相比较,新工艺的优点是 (写两点)。 |
答案
(1)Mn2+、Fe2+、Al3+ (2)<; 150℃ (3)通入空气将Fe2+氧化成Fe3+便于后来加碳酸钠除去;加入MnO2是为了除去过量的SO2(4)防止NH4HCO3受热分解 (5)综合利用了尾气SO2有利于环境保护,同时节约能源。 |
解析
略 |
举一反三
钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置,工业上采用高炉冶炼,常用赤铁矿、焦炭、空气和熔剂(石灰石)作原料。已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的,还原时温度及CO、CO2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如下图:
(1)铁在元素周期表中位于 周期 族 (2)在温度低于570℃时,还原分两阶段完成,在温度高于570℃时,依次发生的还原反应有: (选用右图中的a、b、c、d填空) (3)为减少高炉冶铁时,含CO的尾气排放,下列研究方向不可取的是 。 (a)其它条件不变,增加高炉的高度 (b)调节还原时的炉温 (c)增加原料中焦炭与赤铁矿的比例 (d)将生成的铁水及时移出 (4)已知下列反应数值:
反应序号
| 化学反应
| 反应热
| ①
| Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g)
| △H1= -26.7kJ·mol-1
| ②
| 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)
| △H2= -50.8kJ·mol-1
| ③
| Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2 (g)
| △H3= -36.5kJ·mol-1
| ④
| FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)
| △H4
| 反应④△H4= kJ·mol-1。 (5)1100℃时, FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g),平衡常数K=0.4。今在一密闭容器中,加入7.2gFeO,同时通入4.48LCO(已折合为标准状况),将其升温到1100℃,并维持温度不变,达平衡时,FeO的转化率为: 。 |
(4分) 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。向2L密闭容器中通入2mol 气体N2和6mol气体H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);已知:反应2min达到平衡,此时N2的浓度减少了2/3。 回答下列问题: ⑴反应2min内,用NH3表示该反应的速率是________________; ⑵反应平衡时,N2的转化率为 ; ⑶如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时NH3浓度为 1.1mol/L,则该反应的ΔH 0;(填“>”、“<”或“=”) ⑷合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是________(填序号)。 ①20 MPa~50 MPa ②500℃的高温 ③铁触媒作催化剂 ④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2、H2循环到合成塔中 ⑸如果其他条件不变,将容器的容积变为 1L,进行同样的实验,则与上述反应比较: 反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 ; |
海水中有取之不尽的化学资源,从海水中可提取多种化工原料,下图是某工厂对海水资源的综合利用的示意图:
回答下列问题: (1)操作A的实验名称为: ▲ ,B的化学式为 ▲ (2)镁是活泼的金属,能在二氧化碳中燃烧,反应方程式为: ▲ |
锌钡白是BaSO4和ZnS的混合物,ZnS难溶于水。某化工厂用重晶石为原料制备锌钡白,生产过程中会产生大量废气(主要成分为CO2、CO及少量SO2和硫蒸气等),为防止污染空气并提高原料利用率,生产中采用下述工艺流程:
请根据上述流程回答下列问题: (1)重晶石的化学式为_________,锌钡白可用于调制_______色和浅色油漆。 (2)处理过程(a)的步骤为:①_____________;②洗涤;③______________。 (3)设备1是冷却分离塔,若设备1前面的导气管过长、过窄,可能使导气管堵塞,其原因是 。 (4)设备2中所用的洗涤剂是NaOH溶液,则y的化学式为 。写出设备2中发生反应的离子方程式: _____________________、_____________。 (5)可用 法分离溶液中的钠盐,进行分离前,需要查得的是 。(数据) (6)制备过程中得到的硫磺,除了可用来制硫酸外,其它的用途为 (至少写一种)。 |
(7分)海水是人类宝贵的自然资源,从海水中可以提取多种化工原料。下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制后可得NaCl饱和溶液。精制时通常向精盐溶液中依次加入过量的BaCl2溶液,过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤出沉淀后再向滤液加入盐酸至溶液呈中性。请写出下列操作中有关化学反应的离子方程式: ①向溶液中加入过量的Na2CO3溶液:__________________、_____________________; ②电解氯化钠溶液:______________________________________________。 (2)母液中含有K+、Na+、Mg2+等阳离子,从图中可以看出,对母液进行一系列的加工可制得金属镁。 ①从离子反应的角度思考,在母液中加入石灰乳所起的作用是:(用离子反应方程式回答)___________________________。 ②简述怎样操作才能由氯化镁晶体得到无水氯化镁:____________________________。 |
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