[题目]以电解法生产金属锰产生的阳极泥中.其锰含量高达40%-50%.主要成分为MnO2的水合物.且含有显著量的Pb2+.Sn2+等重金属杂质．本工艺采用的木屑富含的纤维素在较浓硫酸的作用下膨胀.水解生成还原糖.酸性条件下.可与二氧化锰反应生成可溶性的硫酸锰.(1)工业上电解硫酸锰的水溶液生产金属锰.阳极的电极反应式为 .(2)写出木屑水解反应的化学方程� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】以电解法生产金属锰产生的阳极泥中，其锰含量高达40%～50%，主要成分为MnO2的水合物，且含有显著量的Pb2+、Sn2+等重金属杂质．本工艺采用的木屑富含的纤维素在较浓硫酸的作用下膨胀、水解生成还原糖，酸性条件下，可与二氧化锰反应生成可溶性的硫酸锰。

(1)工业上电解硫酸锰的水溶液生产金属锰，阳极的电极反应式为_____________。

(2)写出木屑水解反应的化学方程式：___________

配平浸出步骤反应方程式C6H12O6+MnO2+H2SO4→MnSO4+CO2+H2O_________________

(3)若取消除酸操作步骤，将会产生气体_____________(填化学式)而污染环境；

(4)本工艺的一种副产品是重要的农业生产资料，写出其化学式____；

(5)取一定量的阳极泥进行实验分析，得到如图象。硫酸的最合适用量为________mL，若再增加硫酸的用量，将会导致____________(填化学式)的消耗量增大。

(6)某阳极泥中MnO2(相对分子质量为87)的质量分数为50.0%，将174g该阳极泥与320g36.5%的浓盐酸混合加热，则产生的氯气在标准状况下应少于_________L。(假设阳极泥中的其它成分不参与反应)

【答案】4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+ (C6H10O5)n+nH2On C6H12O6 C6H12O6+12MnO2+12H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O H2S或SO2 (NH4)2SO4 28 CaCO3 17.9

【解析】

由题给流程可知，木屑中的纤维素在硫酸的作用下水解生成葡萄糖，向浸出液中加入阳极泥，阳极泥中二氧化锰与葡萄糖反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，向溶液中加入碳酸钙调节溶液pH，加入硫化氨除去重金属，经褪色、过滤得到硫酸锰和硫酸铵的混合溶液，混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锰产品。

(1)工业上电解硫酸锰的水溶液生产金属锰，阳极的电极反应为水失电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+；

(2)木屑成分是纤维素，在浓硫酸作用下，纤维素水解生成葡萄糖，反应的化学方程式为(C6H10O5)n+nH2On C6H12O6；二氧化锰具有氧化性，葡萄糖具有还原性，在硫酸溶液中反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，结合电子守恒配平可知离子方程式为C6H12O6+12MnO2+12H2SO4=12MnSO4+6CO2+18H2O，故答案为：(C6H10O5)n+nH2On C6H12O6；C6H12O6+12MnO2+12H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O；

(3)若取消除酸操作步骤，酸和加入的硫化铵会生成硫化氢，硫化氢被氧化生成二氧化硫气体，故答案为：H2S或SO2；

(4)加入硫化铵除去重金属后，得到硫酸锰和硫酸铵的混合溶液，分离出的硫酸铵可以做化肥，故答案为：(NH4)2SO4；

(5)由图象可知，锰的浸出率在硫酸用量28mL时最大，硫酸的最合适用量为28mL，若再增加硫酸的用量，溶液酸度高，中和时消耗碳酸钙增多，增加工业化成本，故答案为：28；碳酸钙；

(6) 174g阳极泥中含有二氧化锰的物质的量为=1mol，320g36.5%的浓盐酸中HCl的物质的量为=3.2mol，由反应的化学方程式可得4HCl—Cl2，则产生的氯气在标准状况下体积为×22.4L/mol≈17.9L，故答案为：17.9。

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；

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①计算37℃、P(O2)为2.00kPa时，上述反应的平衡常数K=_______。

P(O2)	0.50	1.00	2.00	3.00	4.00	5．00	6.00
α（MbO2%）	50.0	67.0	80.0	85.0	88.0	90.3	91.0

②导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[P(O2)]之间的关系式α=_______(用含有k正、k逆的式子表示)。

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②图中A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为______。

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①已知25℃时0.1mol / L的NaHCO3溶液的pH=8.3，试通过计算确定溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____[已知：常温下H2CO3的电离常数Ka1= 4.4×107、Ka2 = 5×1011 ]。

②欲用5LNa2CO3溶液将23.3gBaSO4固体全都转化为BaCO3，则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为____。

[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×107、Ksp(BaCO3)=2.5×106 ]。(忽略溶液体积的变化)

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【答案】D

【解析】石墨电极为惰性电极，溶液中阳离子在阴极放电，阴离子在阳极放电。A、电解AgNO3溶液，Ag+在阴极放电生成Ag，OH-在阳极放电生成O2，且n(Ag)∶n(O2)=2∶1,则应加入Ag2O恢复浓度，故A错误；B、电解NaOH溶液，H+在阴极放电生成H2，OH-在阳极放电生成O2，且n(H2)∶n(O2)=2∶1,则应加入一定量的H2O恢复原样，故B错误；C、电解KCl溶液，H+在阴极放电生成H2，Cl-在阳极放电生成Cl2，且n(H2)∶n(Cl2)=1∶1,则应加入一定量HCl恢复原样，故C错误；D、电解CuSO4溶液，Cu2+在阴极放电生成Cu，OH-在阳极放电生成O2，且n(Cu)∶n(O2)=2∶1,则应加入一定量CuO恢复原样，故D正确。故选D。