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【题目】锰的用途非常广泛,在钢铁工业中,锰的用量仅次于铁,90%的锰消耗于钢铁工业,10%的锰消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门.以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:

已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:

物质

MnOH2

CoOH2

NiOH2

MnS

CoS

NiS

Ksp

2.1×1013

3.0×1016

5.0×1016

1.0×1011

5.0×1022

1.0×1022

1)步骤中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是

2)步骤中需要加入稍过量的硫酸,其目的有3点:使矿物中的物质充分反应;提供第步氧化时所需要的酸性环境;

3)步骤中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式是

加氨水调节溶液的pH5.06.0,以除去Fe3+

4)步骤中,需要用到的玻璃仪器除玻璃棒、漏斗外,还有 ;滤渣2的主要成分是

5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到MnOH2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降.欲使溶液中cMn2+≤1.0×105molL1,则应保持溶液中cS2 molL1

【答案】(1MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O

2)抑制Mn2+的水解;

3MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O

4)烧杯;CoSNiS

51.0×106

【解析】试题分析:(1)加稀硫酸时样品中的MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,并产生二氧化碳和水;

2Mn2+离子易水解;

3)据得失电子守恒有MnO2+2Fe2+﹣﹣Mn2++2Fe3+,再据电荷守恒有MnO2+2Fe2++4H+﹣﹣Mn2++2Fe3+,最后据原子守恒得MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O

4)根据操作方法判断缺少的仪器;由于在第一次过滤之后的滤液中含有Mn2+Ni2+Co2+,向其中加入(NH42S,根据各物质的溶度积常数可确定有CoSNiS沉淀(滤渣2)生成;

5)由于将一级沉降根据MnSKsp=cMn2+cS2)进行计算即可.

解:向碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)中加入硫酸,可以发生反应生成硫酸盐,向其中就如具有氧化性的二氧化锰,可以将亚铁离子氧化为铁离子,调节pH可以将氢氧化铁沉淀下来,向滤液中加入硫化铵,可以将镍离子、钴离子形成硫化物沉淀下来,最后对得到的含有锰离子的盐电解,可以得到金属锰.

1)加稀硫酸时样品中的MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,并产生二氧化碳和水,步骤中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O

故答案为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O

2Mn2+离子易水解.加入过量硫酸,还可以抑制Mn2+的水解,

故答案为:抑制Mn2+的水解;

3)步骤中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是据得失电子守恒有MnO2+2Fe2+﹣Mn2++2Fe3+,再据电荷守恒有MnO2+2Fe2++4H+﹣Mn2++2Fe3+,最后据原子守恒得,MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O

故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O

4)步骤为过滤操作,需要用到的玻璃仪器除玻璃棒、漏斗外,还需要烧杯;

由于在第一次过滤之后的滤液中含有Mn2+Ni2+Co2+,向其中加入(NH42S,根据各物质的溶度积常数可确定有CoSNiS沉淀(滤渣2)生成,

故答案为:烧杯;CoSNiS

5MnSKsp=cMn2+cS2=1.0×1011,为了将Mn2+降到1.0×105mol/L,则cS2===1.0×106mol/L,即硫化钠的浓度是1.0×106mol/L

故答案为:1.0×106

练习册系列答案
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【题目】硫及其化合物在工业生产、生活中有重要的用途。

1)硫原子最外层电子轨道表示式为__________。与电子排布式相比,轨道表示式还描述了核外电子运动状态中的____________

2SClN三种元素常见的氢化物中,写出属于非电解质的电子式___________。已知PbSO2在高温时生成铅的氧化物和SO2,化学平衡常数(K)的表达式为:K=

3)写出上述反应的化学方程式__________________________。在2L高温密闭容器中加入PbS固体和O205min内气体质量增加1.6g,则5minSO2的平均反应速率___________________

4)上述反应达到平衡后,说法正确的是_________(选填编号)。

a. 速率关系:2v(O2)=3v(SO2)

b. 气体密度随着PbS的质量增加而增大

c. 每生成1.5molO2,同时消耗1molSO2

d. 压缩体积到新平衡,浓度增大的倍数:O2>SO2

5)向NaOH溶液中缓慢通入SO2至过量,反应过程中某微粒X的物质的量浓度随通入SO2的体积变化如图所示。该微粒X_________SO2过量时溶液中仍存在微粒X,解释原因。______________________

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①向溶液中加入1~2滴指示剂 ②取20mL标准溶液放入锥形瓶中

③用氢氧化钠溶液滴定至终点 ④重复以上操作

⑤用天平精确称取5.105g邻苯二甲酸氢钾(相对分子质量为204.2)固体配成250mL标准溶液(测得pH约为4.2).

⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度.

(1)以上各步中,正确的(填序号)操作顺序是__,上述②中使用的仪器除锥形瓶外,还需要使用的仪器是__.选用指示剂是:__

(2)滴定,并记录NaOH的终读数.重复滴定几次,数据记录如下表:

滴定次数

实验数据

1

2

3

4

V(样品)/mL

20.00

20.00

20.00

20.00

V(NaOH)/mL(初读数)

0.10

0.30

0.00

0.20

V(NaOH)/mL(终读数)

20.08

20.30

20.80

20.22

V(NaOH)/mL(消耗)

19.98

20.00

20.80

20.02

某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为:V(NaOH)==20.20mL,他的计算合理吗?理由是____通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则a____20.02(填“>”、“<”“=”)

(3)步骤②中在观察滴定管的起始读数时,要使滴定管的尖嘴部分充满溶液,如果滴定管内部有气泡,赶走气泡的操作__

(4)滴定前,用蒸馏水洗净碱式滴定管,然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定,此操作对实验结果__(填偏大”、“偏小无影响”)

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【题目】天然气的主要成分为CH4,可将CH4设计成燃料电池,来解决能源问题,装置如图所示。在标准状况下,持续通入甲烷,消耗甲烷VL。下列说法错误的是

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泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:

已知:硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+Al3+Ca2+Mg2+

常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:

阳离子

Fe3+

Mg2+

Al3+

Cr3+

沉淀完全时的pH

3.7

11.1

5.4(>8溶解)

9(>9溶解)

(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制480 mL 2 mol·L1的硫酸,需量取浓硫酸___mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需____________________________

(2)H2O2的作用是将滤液中的Cr3+转化为Cr2O72-写出此反应的离子方程式:

___________________________________________

(3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性,既可以除去某些杂质离子,同时又可以将Cr2O72-转化为__________(填微粒的化学式)

(4)钠离子交换树脂的反应原理为:Mn+ + n NaR = MRn + n Na,则利用钠离子交换树脂可除去滤液中的金属阳离子有__________________

(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式______________________________

(6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:

银盐性质

AgCl

AgI

AgCN

Ag2CrO4

AgSCN

颜色

砖红

Ksp

1.8×10-10

8.3×10-17

1.2×10-16

3.5×10-11

1.0×10-12

滴定时可选为滴定指示剂的是____(选填编号),滴定终点现象是________________________

ANaCl BK2CrO4 CKI DNaCN

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同步练习册答案