Fe3+的離子方程式是 .(2)清液A先用H2O2處理.然后加入CaCO3.反應(yīng)后溶液的pH≈5.濾渣a的主要成分中有黃銨鐵礬NH4Fe36.①H2O2的作用是 .②濾渣a中除了黃銨鐵礬.主要成分還有X.用平衡移動(dòng)原理解釋產(chǎn)生x的原因: .(3)用離子方程式表示MnS固體的作用: .(4)濾渣c(diǎn)的成分是 .(5)如下圖所示裝置.用惰性電極電解中性MnSO4溶液可以制得金屬M(fèi)n.陰極反應(yīng)有:i. Mn2++2e-=Mn ii. 2H++2e-=H2↑電極上H2的產(chǎn)生會(huì)引起錳起殼開裂.影響產(chǎn)品質(zhì)量.①電解池陽極的電極方程式是 .②清液C需要用氨水調(diào)節(jié)pH=7的原因是 .③電解時(shí).中性MnSO4溶液中加入(NH4)2SO4的作用除了增大溶液導(dǎo)電性之外.還有 (結(jié)合電極反應(yīng)式和離子方程式解釋).">
【題目】錳是一種非常重要的金屬元素,在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。利用廢鐵屑還原浸出低品位軟錳礦制備硫酸錳,然后進(jìn)行電解,是制備金屬錳的新工藝,其流程簡圖如下:
已知:
i. 低品位軟錳礦主要成份有MnO2、Al2O3、Fe2O3、Cu2(OH)2CO3、CaCO3、SiO2等。
ii. 部分金屬離子以氫氧化物沉淀時(shí)的pH
Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Cu2+ | |
開始沉淀的pH | 6.8 | 1.8 | 3.7 | 8.6 | 5.2 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.1 | 6.7 |
iii. 幾種化合物的溶解性或溶度積(Ksp)
MnF2 | CaS | MnS | FeS | CuS |
溶于水 | 溶于水 | 2.5×10-13 | 6.3×10-18 | 6.3×10-36 |
(1)研究表明,單質(zhì)Fe和Fe2+都可以還原MnO2。在硫酸存在的條件下,MnO2將Fe氧化為span>Fe3+的離子方程式是____________。
(2)清液A先用H2O2處理,然后加入CaCO3,反應(yīng)后溶液的pH≈5。濾渣a的主要成分中有黃銨鐵礬NH4Fe3(SO4)2(OH)6。
①H2O2的作用是____________(用離子方程式表示)。
②濾渣a中除了黃銨鐵礬,主要成分還有X。用平衡移動(dòng)原理解釋產(chǎn)生x的原因:____________。
(3)用離子方程式表示MnS固體的作用:____________。
(4)濾渣c的成分是____________。
(5)如下圖所示裝置,用惰性電極電解中性MnSO4溶液可以制得金屬Mn。陰極反應(yīng)有:
i. Mn2++2e-=Mn ii. 2H++2e-=H2↑
電極上H2的產(chǎn)生會(huì)引起錳起殼開裂,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
①電解池陽極的電極方程式是________________。
②清液C需要用氨水調(diào)節(jié)pH=7的原因是____________。
③電解時(shí),中性MnSO4溶液中加入(NH4)2SO4的作用除了增大溶液導(dǎo)電性之外,還有___________(結(jié)合電極反應(yīng)式和離子方程式解釋)。
【答案】3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,加入碳酸鈣,消耗H+,H+濃度降低,平衡向右移動(dòng),最終生成Al(OH)3 MnS(s)+Cu2+=Mn2++ CuS(s) CaF2 2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O) 降低c(H+),減弱H+的放電趨勢(放電能力),使陰極上產(chǎn)生的H2減少 陰極2H2O+2e-=H2+2OH-,NH4++OH-=NH3·H2O,防止溶液中因?yàn)?/span>pH過大而產(chǎn)生Mn(OH)2
【解析】
由流程圖可知,軟錳礦加入Fe和H2SO4,MnO2將Fe氧化為Fe3+,本身被還原為Mn2+,經(jīng)過濾除去不溶的SiO2。清液A中含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+和Ca2+等離子,在清液A中加入H2O2可將Fe2+氧化為Fe3+,加入碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液的pH,產(chǎn)生黃銨鐵礬NH4Fe3(SO4)2(OH)6和氫氧化鋁沉淀,除去Fe2+、Fe3+、Al3+。清液B中含有Mn2+、Cu2+和Ca2+等離子,在清液B中加入MnS固體,生成CuS沉淀,除去Cu2+。清液C中含有Mn2+和Ca2+等離子,在清液C中加入MnF2可將Ca2+轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀而除去。最后加氨水調(diào)節(jié)溶液pH=7,電解中性MnSO4溶液制取Mn,以此分析。
(1)根據(jù)以上分析,在硫酸存在的條件下,MnO2將Fe氧化為Fe3+,本身被還原為Mn2+,根據(jù)得失電子守恒,離子方程式是3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O。
故答案為:3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O;
(2) ①黃銨鐵礬NH4Fe3(SO4)2(OH)6中的鐵為+3價(jià),所以H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,
離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
②分析流程圖可知,濾渣a中除了黃銨鐵礬,主要成分還有Al(OH)3。產(chǎn)生Al(OH)3的原因是Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,加入碳酸鈣,消耗H+,H+濃度降低,平衡向右移動(dòng),最終生成Al(OH)3。
故答案為:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,加入碳酸鈣,消耗H+,H+濃度降低,平衡向右移動(dòng),最終生成Al(OH)3
(3) 分析流程圖可知,加入MnS固體,生成CuS沉淀,發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,除去Cu2+,離子方程式為:MnS(s)+Cu2+=Mn2++ CuS(s)。
故答案為:MnS(s)+Cu2+=Mn2++ CuS(s);
(4) 在清液C
故答案為:CaF2;
(5)①用惰性電極電解中性MnSO4溶液,電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式是2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O)。
故答案為:2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O)
②根據(jù)信息,電極上H2的產(chǎn)生會(huì)引起錳起殼開裂,影響產(chǎn)品質(zhì)量,所以清液C需要用氨水調(diào)節(jié)pH=7,降低c(H+),減弱H+的放電趨勢(放電能力),使陰極上產(chǎn)生的H2減少。
故答案為:降低c(H+),減弱H+的放電趨勢(放電能力),使陰極上產(chǎn)生的H2減少;
③電解時(shí),陰極發(fā)生2H2O+2e-=H2+2OH-,NH4++OH-=NH3·H2O,為防止溶液中因?yàn)?/span>pH過大而產(chǎn)生Mn(OH)2,則加入(NH4)2SO4控制pH不過大。
故答案為:陰極2H2O+2e-=H2+2OH-,NH4++OH-=NH3·H2O,防止溶液中因?yàn)?/span>pH過大而產(chǎn)生Mn(OH)2。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E均為短周期的主族元素,其原子序數(shù)依次增大,A的原子電子層數(shù)等于其核外電子數(shù),B與C可形成離子化合物CB2,D原子的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍。
(1)寫出A的簡單陰離子的電子式是________。
(2)E的氫化物與C單質(zhì)相比,沸點(diǎn)較低的是_________(填化學(xué)式)。
(3)C、E組成的化合物所含化學(xué)鍵的類型是______________。
(4)B、D、E按原子半徑由大到小的順序排列為_____________(填元素符號(hào))。
(5)E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式是____________
(6)若D和E可組成化合物D2E2 ,在該化合物中各原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),寫出其結(jié)構(gòu)式__________________
(7)寫出E在元素周期表中的位置____________________________________。
(8)將D的最高價(jià)含氧酸的濃溶液露置空氣中,質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化,體現(xiàn)了其對(duì)應(yīng)酸的_____________性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收,其中Y是單質(zhì)。
SO 2(g) + 2CO(g)2X(g)+Y(l)
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用超靈敏氣體傳感器測得不同時(shí)間的SO2和CO濃度如下表:
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(SO2)/mol·L-1 | 1.00 | 0.50 | 0.23 | 3.00×10-37 | 3.00×10-37 |
c(CO)/mol·L-1 | 4.00 | 3.00 | 2.46 | 2.00 | 2.00 |
下列說法不正確的是
A. X的化學(xué)式為CO2
B. 前1s內(nèi)v(X)=" 1.00" mol·L-1·s-1
C. 該回收原理運(yùn)用了SO2的還原性
D. 該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值是3.33×1036
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),向10 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH與NaOH溶液體積關(guān)系如右圖所示:
(1)用電離方程式表示P點(diǎn)pH<7的原因是________。
(2)M、Q兩點(diǎn)中,水的電離程度較大的是________點(diǎn)。
(3)下列關(guān)系中,正確的是________。
a.M點(diǎn)c(Na+)>c(NH4+)
b.N點(diǎn)c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42-)
c.Q點(diǎn)c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Na+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則下列說法正確的是
A. 18gD2O和18gH2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA
B. 0.1mol·L-1的NaCl溶液中含有的Na+的數(shù)目為0.1NA
C. 11.2LCO2中含有的分子數(shù)為0.5NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6LCO2與足量Na2O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.25NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列對(duì)于硝酸的認(rèn)識(shí)正確的是( )
A.稀硝酸能使紅色石蕊試紙變藍(lán)
B.硝酸能與碳酸鈉反應(yīng),但不能生成二氧化碳
C.硝酸能與金屬反應(yīng)放出氫氣
D.濃硝酸在光照下顏色變黃,說明濃硝酸不穩(wěn)定
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