(10分)MnO2和锌是制造干电池的主要原料。某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山,它们的主要成份为:软锰矿:MnO2含量≥65% Al2O3含量为4%闪锌
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(10分)MnO2和锌是制造干电池的主要原料。某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山,它们的主要成份为: 软锰矿:MnO2含量≥65% Al2O3含量为4% 闪锌矿:ZnS含量≥80% FeS、 CuS、 CdS含量各为2% 电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为:软锰矿加煤还原焙烧;用硫酸浸出焙烧料;浸出液经净化后再进行电解,MnO2在电解池的阳极析出。 电解锌的传统生产工艺为:闪锌矿高温氧化脱硫再用热还原法还原得粗锌: 2ZnS+O22ZnO+2SO2 2C+O22CO ZnO+COZn(g)+CO2 将用热还原法制得的粗锌溶于硫酸,再电解ZnSO4溶液可生产纯度为99.95%的锌。 现在生产MnO2和锌的新工艺主要是通过电解获得MnO2和锌,副产品是硫、金属铜和镉。简化流程杠图如下:
试回答下列问题: (1)Zn的原子序数为30,它在元素周期表中的位置是 ;软锰矿、闪锌矿粉未与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化-还原反应,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,据此写出MnO2在酸性溶液中分别FeS发生氧化-还原反应的化学方程式 ;软锰矿中Al2O3溶于硫酸的离子方程式 ;由滤渣甲回收硫黄的实验方法是 ; (2)用离子方程式表示浸出液A与适量Zn粉作用得到滤液B与滤渣乙的过程 ______________________________________________________________________。 (3)滤渣丙的化学成分是 ; (4)用铁和铂电极电解MnSO4和ZnSO4的混合溶液可以得到Zn和MnO2,电解时,铁做 极,铁极发生的电极反应为 。 |
答案
(1)四周期ⅡB族;MnO2+2FeS+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S¯+6H2O , Al2O3+6H+=2Al3++3H2O ,加热(每空1分) (2)Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ Zn+Cd2+=Cd+Zn2+ Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+ (3分) (3)Fe(OH)3,Al(OH)3;(2分,漏写1分) (4)阴极(1分);Zn2++2e-=Zn(1分) |
解析
略 |
举一反三
【化学选修2:化学与技术】(15分) 工业上为了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循环操作。 I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢。MnFe2O4的制备:
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。
| 开始沉淀
| 完全沉淀
| Fe3+
| 2.7
| 4.2
| Mn2+
| 8.3
| 10.4
| (1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比应为 。 (2)控制pH的操作中m的值为 。 II、用MnFe2O4热化学循环制取氢气:
(3)由上可知,H2燃烧的热化学方程式是 。 (4)该热化学循环制取氢气的优点是 (填字母编号)。 A.过程简单、无污染 B.物料可循环使用 C.氧气和氢气在不同步骤生成,安全且易分离 III、工业上可用H2、HCl通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。
反应① 反应②: (5)上图中,假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%。则在下一轮次的生产中,需补充投入HCl和H2的体积比是 。 |
合成氨反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ,在反应过程中,t1、t2、t3、t4时条件改变,正反应速率发生变化,如右图,对于可能的条件改变下列判断正确的是
A.t1时可能升高了温度 | B.t2时可能使用了催化剂 | C.t3时可能减小了压强 | D.t4时可能降低了温度 |
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下列化工生产过程中不涉及氧化还原反应的是A.氯碱工业 | B.硫酸工业 | C.玻璃工业 | D.合成氨工业 |
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海水中有丰富的化学资源,从海水中可提取多种化工原料,下图是海水综合利用——合成氨——纯碱的联合生产工艺流程:
(1)写出反应器中发生反应的化学方程式: 。 (2)分离器中进行的操作名称是 ,图中操作①是 。 (3)产品Ⅱ是 (填化学式)。 (4)写出合成氨厂里用天然气和水蒸气在催化剂和高温下反应制备原料气H2的化学方程式: 。 (5)设计用卤水和石灰及其他必要试剂提取镁的过程:(用化学方程式表示)。 |
下列叙述正确的是A.合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率 | B.硫酸工业中,接触室中热交换器是利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 | C.氯碱工业采用离子交换膜法,可防止阳极室产生的Cl2进入阴极室 | D.钢铁发生吸氧腐蚀时,阴极的反应式为:Fe-2e→Fe2+ |
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