四氧化三锰( Mn3O4)是制作计算机存储磁芯的重要材料。一种以软锰矿(主要成分MnO2,还含有少量CaO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备四氧化三锰的路线设计如下:

常温下,溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
| 金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ |
| 开始沉淀时(c=0.1 mol•L-1 )的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 |
| 沉淀完全时的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 |
(1)为加快溶浸速率可以采取的措施有
粉碎矿石或适当升高温度或增加酸的浓度
粉碎矿石或适当升高温度或增加酸的浓度
(任写一条)。(2)溶浸过程中存在FeSO4与MnO2的反应,则参加反应的FeSO4与MnO2的物质的量比为
2:1
2:1
。(3)溶浸时溶液中Ca2+浓度随SO42-浓度变化如图,推测SO42-浓度不宜过高的原因是
生成的CaSO4会包裹矿石影响溶浸效果
生成的CaSO4会包裹矿石影响溶浸效果
。
(4)溶液A中加H2O2所发生反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+=2H2O+2Fe3+
2Fe2++H2O2+2H+=2H2O+2Fe3+
。(5)可用于“调pH”的试剂是
BC
BC
(填正确答案的字母代号)。A.Fe2O3
B.MnCO3
C.稀氨水
D.CaCO3
(6)若溶液B中Mn2+的浓度为0.1 mol•L-1,调pH的范围是
4.7≤pH<8.1
4.7≤pH<8.1
。(7)Mn3O4还可以通过如图所示的电化学装置进行制备,石墨电极上的电极反应式为
O2+4H++4e-=2H2O或O2+4NH4++4e-+2H2O=4NH3•H2O
O2+4H++4e-=2H2O或O2+4NH4++4e-+2H2O=4NH3•H2O
。
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】粉碎矿石或适当升高温度或增加酸的浓度;2:1;生成的CaSO4会包裹矿石影响溶浸效果;2Fe2++H2O2+2H+=2H2O+2Fe3+;BC;4.7≤pH<8.1;O2+4H++4e-=2H2O或O2+4NH4++4e-+2H2O=4NH3•H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:21引用:1难度:0.5
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1.我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源,已探明的储量约三千万吨,碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺流程如图。下列有关说法错误的是( )
发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9 -
2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质)。用该烧渣制取药用辅料-红氧化铁的工艺流程如图:

(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有。
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是(用离子方程式表示)。
(3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是。
(4)煅烧A的反应方程式是。
(5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于(用含a、b的表达式表示)。发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5 -
3.查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:

(1)焙烧时产生的主要有害气体是.
(2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:(用离子方程式表示).
(3)根据下表数据:
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ,检验Fe3+已经除尽的试剂是(除KSCN外).
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是.发布:2025/1/19 8:0:1组卷:13引用:1难度:0.1

