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    28（15分）某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3 、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：

    阴离子膜法电解装置如图所示：

    （1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式 。

    （2）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO2，请解释原因 .

    （3）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：

    加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是 ，滤液中含有的阳离子有H+和 。

    （4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是 极。实际生产中，以石墨为电极，阳极区以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为 。

    （5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式 。

    （1）MnCO3＋2H+＝Mn2+＋CO2↑＋H2O

    （2）MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+

    （3）Al(OH)3、Fe(OH)3 ；Mn2+、Mg2+、NH4+

    （4）负极；4OH-－4e-＝O2↑＋2H2O 或2H2O-4e-＝O2↑＋4H+

    （5）Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+

    【解析】

    试题分析：将碳酸锰矿粉溶于稀硫酸中，MnCO3 、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反应生成硫酸盐，酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加双氧水，再加氯水，并调节溶液的pH到6，根据氢氧化物沉淀需要的pH，当pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在Mn2+、Mg2+、NH4+，则滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3，然后进一步精制，再利用离子交换膜电解。

    （1）碳酸锰和稀硫酸反应生成硫酸锰，二氧化碳和水，离子方程式为MnCO3＋2H+＝Mn2+＋CO2↑＋H2O；（2）加入双氧水时将亚铁离子氧化为铁离子，根据氢氧化物沉淀需要的pH知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在Mn2+、Mg2+、NH4+，则滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3，滤液中含有的阳离子为H+、Mn2+、Mg2+、NH4+；（3）酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原，亚铁离子被氧化生成铁离子，所以在浸出液里锰元素只以锰离子的形式存在，且滤渣中无MnO2；（4）根据阴离子移动方向可知，左边电极是阴极，右边电极是阳极，则连接阴极的电极A是电源的负极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为4OH-－4e-＝O2↑＋2H2O 或2H2O-4e-＝O2↑＋4H+；（5）锰离子不稳定，易被氧化生成二氧化锰，所以阳极的副反应为Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+。

    考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用、电解原理

    练习册系列答案
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    下列有机化合物有顺反异构体的是

    A．CH3CH3 B．CH2＝CH2 C．CH3CH＝CH2 D．CH3CH＝CHCH3

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    A、B、C、D表示中学化学中的四种常见物质，其中A、B、C均含有同一种元素，在一定条件下相互转化关系如图（部分反应中的水已略去）。

    （1）若A为强碱溶液，其焰色反应显黄色，C为厨房中用品，请回答下列问题：

    ①D的化学式是 。

    ②反应III的离子方程式是 。

    ③现有B和C的固体混合物a g，加热至质量不再改变时剩余固体 b g，则B的质量分数为_______________。

    （2）若A、D均为单质，且A为黄绿色气体，D的一种红棕色氧化物常用作颜料，则：

    ①反应III的离子方程式是 。

    ②取少许C溶液于试管中，滴入NaOH溶液并振荡，发生反应的化学方程式为：______________________________，________________________________。

    ③检验C溶液中金属阳离子的操作是 。

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    下列各组物质反应后生成的气体，在标准状况下密度最小的是

    A．过氧化钠与水 B．二氧化氮与水

    C．氯化铵和氢氧化钙受热 D．红热的木炭与浓硫酸

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    下列物质中，属于电解质且能导电的是

    A．石墨 B．硫酸溶液 C．熔融氯化钠 D．固态氯化钾

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    11.下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是

    A．0.01mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液与0.02mol·L－1Ba(OH)2溶液等体积混合：NH4＋+Al3＋+2SO42－+2Ba2＋+4OH－=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O

    B．一定条件下,将0.5mol N2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-38.6kJ·mol-1

    C．溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素：Br-+Ag+==AgBr↓

    D．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则CO2分解的热化学方程式为：2CO2(g) ＝2CO(g)＋O2(g) ΔH＝+283.0 kJ·mol－1

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    科目：高中化学 来源：2014-2015学年北京市西城区高三上学期期末考试化学试卷（解析版） 题型：实验题

    20．（10分）某厂以重晶石（有效成分是BaSO4）为主要原料制取Ba(OH)2·8H2O晶体的示意图如下：

    已知：i．BaSO4(s)＋2C(s)＝2CO2(g)＋BaS(s) ΔH1＝+226.2 kJ/mol

    C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5kJ/mol

    ii．某些物质的溶解度（g/100g）简表

    10℃

    20℃

    40℃

    60℃

    80℃

    Ba(OH)2·8H2O

    2.48

    3.89

    8.22

    20.9

    101

    NaOH

    98.0

    109

    129

    174

    314

    NaCl

    35.8

    35.9

    36.4

    37.1

    38.0

    BaCl2

    33.5

    35.8

    40.8

    46.2

    52.5

    回答下列问题：

    （1）炭与重晶石直接反应的热化学方程式是：BaSO4(s)＋4C(s)＝BaS(s)＋4CO(g) ΔH=____kJ/mol。

    （2）由BaCl2溶液可通过不同途径得到Ba(OH)2·8H2O。

    途径1：

    ① 得到固体1的离子方程式是______。

    ② 固体2与水反应的化学方程式是______。

    途径2：

    途径2中的“操作”是加热浓缩，冷却结晶，过滤。依据上述溶解度简表分析，过滤时的最佳温度是______；能从混合液中得到Ba(OH)2·8H2O晶体的原因是______。

    （3）若向滤液1中加入CuO粉末，可直接得到含Ba(OH)2·8H2O晶体和CuS的浊液，反应化学方程式是______。将该浊液加热到80℃左右浓缩，趁热过滤，冷却滤液至室温，再过滤，即可得到Ba(OH)2·8H2O晶体。上述操作中趁热过滤的原因是______。

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    科目：高中化学 来源：2014-2015学年北京市西城区高三上学期期末考试化学试卷（解析版） 题型：选择题

    3．下列有关化学用语表示正确的是

    A．氮气的电子式：

    B．羟基的电子式：

    C．氯离子的结构示意图：

    D．质子数为92、中子数为146的铀(U)原子的核素符号：

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    科目：高中化学 来源：2014-2015浙江省高二上学期第二次统练化学试卷（解析版） 题型：选择题

    10．在1L容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2发生反应：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）ΔH =-92.4 kJ?mol-1，下列关于该反应的说法正确的是

    A．反应达到平衡时共放出46.2 kJ的热量

    B．若将容器体积压缩至0.5L，可提高单位体积内活化分子百分数，从而加快正反应速率，降低逆反应速率

    C．任何时刻均有：υ（N2）=3υ（H2）=2υ（NH3）

    D．若保持容器体积不变，继续通入0.5mol N2和1.5mol H2，则N2的转化率变大

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