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    【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如图所示。回答下列问题：

    相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀pH范围如下：

    金属离子

    Mn2+

    Fe2+

    Fe3+

    Al3+

    Mg2+

    Zn2+

    Ni2+

    开始沉淀的pH

    8.1

    6.3

    1.5

    3.4

    8.9

    6.2

    6.9

    沉淀完全的pH

    10.1

    8 3

    2.8

    4.7

    10.9

    8.2

    8.9

    （1）写出基态锰原子核外电子排布式___。

    （2）“氧化”中添加适量的MnO2发生反应的离子方程式是___。

    （3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为___~6之间。

    （4）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是___。

    （5）写出“沉锰”的离子方程式___。

    （6）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=___。

    【答案】[Ar]3d54s2 2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O 4.7 F与H+结合形成弱电解质HF，MgF2(s)Mg2+(aq)+2F(aq)溶解平衡向右移动 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O

    【解析】

    硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)和MnO2粉加入稀硫酸，二氧化锰粉和硫化锰矿生成MnSO4、S，同时溶液中还有难溶性的SiO2及难溶性的硅酸盐，所以得到的滤渣1为SiO2和S和难溶性的硅酸盐；然后向滤液中加入MnO2，MnO2氧化还原性离子Fe2+生成Fe3+，再向溶液中通入氨气调节溶液的pH除铁和铝，所以滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，加入的Na2S和Zn2+、Ni2+反应生成硫化物沉淀，所以滤渣3为NiS和ZnS，“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+，所以滤渣4为MgF2，最后向滤液中加入碳酸氢铵得到MnCO3沉淀，用稀硫酸溶解沉淀得到硫酸锰，由此分析。

    (1)锰的原子序数为27，根据核外电子排布式，基态锰原子核外电子排布式[Ar]3d54s2；

    (2)MnO2氧化还原性离子Fe2+生成Fe3+ ，“氧化”中添加适量的MnO2发生反应的离子方程式：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；

    (3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH应该大于这两种离子完全沉淀所需pH且小于其它离子生成沉淀的pH值，在pH=4.7时Fe3+和Al3+沉淀完全，在pH=6.2时Zn2+开始产生沉淀，溶液的pH范围为4.7～6之间；

    (4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+，溶液中存在MgF2的溶解平衡，如果溶液酸性较强，生成弱电解质HF而促进氟化镁溶解，即F-与H+结合形成弱电解质HF，MgF2(s)Mg2+(aq)+2F(aq)溶解平衡向右移动，所以镁离子沉淀不完全；

    (5)“沉锰”时锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀，同时还生成水、二氧化碳，离子方程式为：Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O；

    (7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4．当x=y=，根据化合价的代数和为0，z=。

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】同学们已经学习了同位素、同系物、同素异形体、同分异构体，你能区别这些概念吗？下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在下表中。

    ①和

    ②和

    ③CH4和CH3CH2CH3；④金刚石与石墨；⑤氕、氘与氚；⑥16O、17O和18O；⑦乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)；⑧氧气(O2)与臭氧(O3)。

    类别

    同位素

    同系物

    同素异形体

    同分异构体

    组号

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】已知：H2O(g)=H2O(l) ΔH＝Q1 kJ·mol－1

    C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH＝Q2 kJ·mol－1

    C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝Q3 kJ·mol－1

    若使46 g液体酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为

    A. －(3Q1－Q2＋Q3) kJB. －0.5(Q1＋Q2＋Q3) kJ

    C. －(0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3) kJD. －(Q1＋Q2＋Q3) kJ

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】某微粒A的结构示意图为

    （1）若A是原子，则A的元素符号为__；若A是带一个正电荷的阳离子，则X=__。

    （2）若X=8，则此阴离子与（1）中带一个正电荷的阳离子形成一种常见化合物的化学式是__，写出此化合物与盐酸反应的化学方程式：__。

    （3）1mol微粒A含有10mol电子，下列微粒各1mol，也含有10mol电子的有：__(填序号)。

    ①CH4 ②H2O2 ③HF ④Al3+ ⑤Cl- ⑥NH4+

    （4）若A的阳离子为An+且质量数为a，则中子数为__(用含有a，n的代数式表达)。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】I．据报道，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。

    （1）甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式，除部分氧化外还有以下两种：

    水蒸气重整：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)　ΔH1＝＋205.9 kJ·mol－1　 ①

    CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.2 kJ·mol－1　②

    二氧化碳重整：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)　ΔH3　③

    则反应①自发进行的条件是______________，ΔH3＝________kJ·mol－1。

    Ⅱ.氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为N2 (g)＋3H2 (g) 2NH3(g)。

    （2）在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始N2、H2 分别为0.1 mol、0.3 mol时，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如下图所示。

    ①其中，p1、p2 和p3 由大到小的顺序是____________，该反应ΔH _______0(填“>”“<”或“＝”)。

    ②若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA(N2)________vB(N2)(填“>”“<”或“＝”)。

    ③若在250 ℃、p1 为105 Pa条件下，反应达到平衡时容器的体积为1 L，则该条件下B点N2 的分压p(N2)为_______Pa (分压＝总压×物质的量分数，保留一位小数)。

    Ⅲ.以连二硫酸根(S2O42-)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：

    （3）①阴极区的电极反应式为___________。

    ②NO吸收转化后的主要产物为NH4+，若通电时电路中转移了0.3 mol e－，则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为________mL。

    Ⅳ.（4）常温下，将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2 溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=___________(用含a和b的代数式表示)。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】已知反应式：mX(g)+nY(?)Q(s)+2mZ(g)，已知反应已达平衡，此时c(X)=0.3mol/L，其它条件不变，将容器缩小到原来的，c(X)=0.5mol/L，下列说法正确的是（ ）

    A.反应向逆反应方向移动

    B.Y可能是固体或液体

    C.化学计量数n＞m

    D.Z的体积分数减小

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH，下列用来解释事实的方程式中不合理的是（已知：饱和NaClO溶液的pH约为11）

    A. 该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2+2OH－="==" Cl－+ ClO－+ H2O

    B. 该消毒液的pH约为12：ClO－+ H2OHClO+ OH－

    C. 该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生Cl2：2H＋+ Cl－+ ClO－= Cl2↑+H2O

    D. 该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ ClO－= HClO+CH3COO—

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】过渡金属元素氧化物的应用研究是目前科学研究的前沿之一，试回答下列问题：

    Ⅰ.二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为二氧化碳和水，达到无害化．有关甲醛、苯、二氧化碳及水说法正确的是__。

    A.苯与B3N3H6互为等电子体

    B.甲醛、苯分子中碳原子均采用sp2杂化

    C.苯、二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子

    D.水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键

    Ⅱ.2007年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔共同获得，以表彰他们在巨磁电阻效应(CMR效应)研究方面的成就。某钙钛型复合氧化物(如图1)，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物具有CMR效应。

    （1）用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式：__。

    （2）已知La为+3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3，(x<0.1)，此时一部分锰转变为+4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁转变及金属-半导体的转变，则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为：__(用含x的代数式表示)。

    （3）Mn的核外电子排布式为：___。

    （4）下列有关说法正确的是___。

    A.镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区

    B.氧的第一电离能比氮的第一电离能大

    C.锰的电负性为1.59，Cr的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强

    D.铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如图2：

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】一定条件下，在体积为1L的密闭容器中，l molX和1 mol Y进行反应：2X(g)+Y(g) Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( )。

    A.c(X)∶c(Y)∶c(Z) = 2∶1∶lB.容器内原子总数不再发生变化

    C.X的百分含量不再发生变化D.同一时间内消耗2n mol X的同时生成n mol Z

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