【題目】某含錳礦物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。已知FeCO3、MnCO3難溶于水。一種運(yùn)用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳,主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

(1)設(shè)備1中反應(yīng)后,濾液1里錳元素只以Mn2+的形式存在,且濾渣1中也無MnO2。濾渣1的主要成分是 (填化學(xué)式)。

(2)設(shè)備1中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是 。

(3)設(shè)備2中加足量雙氧水的作用是 。設(shè)計實驗方案檢驗濾液2中是否存在Fe2+ 。

(4)設(shè)備4中加入過量氫氧化鈉溶液,沉淀部分溶解,。用化學(xué)平衡移動原理解釋原因: 。

(5)設(shè)備3中用陰離子膜法提取金屬錳的電解裝置圖如下:

① 電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向,則A電極是直流電源的 極。實際生產(chǎn)中,陽極以稀硫酸為電解液,陽極的電極反應(yīng)式為 。

② 該工藝之所以采用陰離子交換膜,是為了防止Mn2+進(jìn)入陽極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資源浪費(fèi),寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式 。

【答案】(2)2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O

2FeCO3+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++CO2↑+4H2O

(3)將Fe2+完全氧化為Fe3+;取濾液2,加入鐵氰化鉀溶液,如果有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生,則有Fe2+,否則沒有Fe2+(4)濾渣2中存在Al(OH)3,存在電離平衡: Al3++3OHAl(OH)3AlO2+H++H2O,加入NaOH溶液,H被中和,濃度減低, Al(OH)3不斷溶解。

(5)①負(fù)極;4OH—4e=2H2O+O2↑②Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+

【解析】

試題分析:(1)含錳礦物的主要成分有MnCO3MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3加入稀硫酸后,SiO2不能與硫酸發(fā)生反應(yīng),所以濾渣1的主要成分是SiO2

(2)設(shè)備1FeCO3可與硫酸反應(yīng)生成亞鐵離子,F(xiàn)e2+MnO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ + MnO2+4H+ = 2Fe3++Mn2++2H2O 或2FeCO3+MnO2+8H+ = 2Fe3++Mn2++CO2↑+4H2O;

(3)設(shè)備2中加足量雙氧水的作用是將Fe2+完全氧化為Fe3+,檢驗濾液2中是否存在Fe2+的方法是取濾液2,加入鐵氰化鉀溶液,如果有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生,則有Fe2+,否則沒有Fe2+

(4)設(shè)備4中的濾渣為氫氧化鋁和氫氧化鐵,加入過量氫氧化鈉溶液,NaOH與氫氧化鋁反應(yīng),使其溶解,用化學(xué)平衡移動原理解釋原因為Al(OH)3中存在電離平衡: Al3++3OHAl(OH)3AlO2+H++H2O ,加入NaOH溶液,H被中和,濃度減低, Al(OH)3不斷溶解。

(5)①電解池中,陰離子由陰極流向陽極,則B為正極,A為負(fù)極,陽極以稀硫酸為電解液,陽極的電極反應(yīng)式為4OH—4e=2H2O+O2↑;

②該副反應(yīng)為Mn2+失去電子氧化成為MnO2,電極反應(yīng)式為Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】下列物質(zhì)中屬于電解質(zhì)的是

A. 氫氧化鈉溶液 B. C. 氯化鈉 D. 三氧化硫

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A. 鋼鐵生銹 B. 用鉑絲蘸取NaCl溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)

C. 自然界中氮的固定” D. 銅鑄塑像上出現(xiàn)銅綠[Cu2(OH)2CO3]

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【題目】明朝《菽園雜記》有海水提取食鹽的記載:“燒草為灰,布在灘場,然后以海水漬之,侯曬結(jié)浮白,掃而復(fù)淋”.該過程中“灰”的作用是( )
A.萃取
B.吸附
C.結(jié)晶
D.蒸發(fā)

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【題目】成都七中化學(xué)興趣小組在實驗室制備 1,2-二溴乙烷,能使用的藥品有乙醇、Br2 的 CCl4溶液以及濃硫酸等。反應(yīng)裝置如下圖所示:

有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:

回答下列問題:

(1)用兩個化學(xué)方程式表示該實驗原理:_____________;_________________

(2)用兩個化學(xué)方程式表示該實驗中可能存在的副反應(yīng):______________;______________

(3)裝置 A 中使用到了恒壓滴液漏斗的目的是:_____。裝置 B 的目的是:_____________

(4)為保證 D 中盡可能少出現(xiàn)雜質(zhì)產(chǎn)物,在裝置 C 中應(yīng)加入_____ (填正確選項前的字母)

a.水 b.濃硫酸 c.氫氧化鈉溶液 d.酸性 KMnO4 溶液

(5)將 1,2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在_____層(填“上”、“下”); 若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚.可用_____的方法除去;

(6)若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的 Br2,最好用_____洗滌除去;(填正確選項前的字母) a.水 b.氫氧化鈉溶液 c.碘化鈉溶液 d.亞硫酸鈉溶液

(7)反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置 D,其主要目的是_____;

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【題目】下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)說法中錯誤的是

A某特定反應(yīng)的平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)

B化學(xué)平衡發(fā)生移動,平衡常數(shù)必發(fā)生改變

C平衡常數(shù)發(fā)生變化,化學(xué)平衡必定發(fā)生移動

D催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小

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【題目】下列離子方程式表示的是氧化還原反應(yīng)的是

A. HCO3+OH=H2O+CO32

B. H3PO4+3OH=PO43+3H2O

C. Fe(OH)3+3H=Fe3+3H2O

D. 3Fe2+4H+NO3=3Fe3+NO↑+2H2O

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【題目】在一定條件下,C(s)+ H2O(g) CO+ H2(g)△H>0 在一容積固定的密閉容器中放入足量的焦炭與一定量的水蒸氣進(jìn)行反應(yīng),下列有關(guān)圖像正確的是

A. Ⅰ圖表示反應(yīng)進(jìn)行過程中氣體平均相對分子質(zhì)量的變化

B. Ⅱ圖表示反應(yīng)進(jìn)行過程中氣體密度的變化

C. Ⅲ圖表示反應(yīng)達(dá)到平衡后,移去焦炭后水蒸氣的百分含量的變化(忽略表面積的影響)

D. Ⅳ圖表示反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度CO的百分含量的變化

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【題目】常溫下,用鹽酸酸化的FeCl3溶液腐蝕銅制線路板,分別取腐蝕后的濾液并向其中加入指定物質(zhì),反應(yīng)后的溶液中主要存在的一組離子正確的是

A通入過量Cl2Fe3+、H+、Cu2+、Cl

B加入過量SO2:Fe3+、H+、Cu2+、、Cl

C加入過量NaOH溶液:Na+、Fe2+、OH、Cl

D加入過量CuO:Fe2+、H+、Cu2+、Cl、

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