工业硫酸锰中杂质(Fe、Ca、Mg等元素的离子)含量较高,利用如图流程可制取锂离子电池所需的纯度较高的硫酸锰溶液。

已知:步骤ii反应前后杂质含量检测结果(以350g/LMnSO4溶液计)如表:
杂质 | 净化前/g | 净化后/g | 去除率/% |
Fe2+、Fe3+ | 0.001275 | 0.001275 | - |
Ca2+ | 0.490000 | 0.021510 | 95.61 |
Mg2+ | 0.252000 | 0.025100 | 90.04 |
提高反应温度,加快反应速率
提高反应温度,加快反应速率
。(2)由步骤ii可推理知:
①滤渣b中含有的物质是
CaF2、MgF2
CaF2、MgF2
;②该条件下,Mn、Ca、Mg元素氟化物溶度积常数由大到小的顺序为(写化学式):
Ksp(CaF2)>Ksp(MgF2)>Ksp(MnF2)
Ksp(CaF2)>Ksp(MgF2)>Ksp(MnF2)
。(3)步骤iii反应的离子方程式为
M
n
O
-
4
M
n
O
-
4
H2O2
H2O2
。(4)已知步骤iv条件下,生成氢氧化物沉淀的pH如表:
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Mn(OH)2 | |
开始沉淀时 | 6.3 | 1.5 | 8.3 |
完全沉淀时 | 8.3 | 2.8 | 9.8 |
将Fe3+转化为Fe(OH)3达到分离铁元素与锰元素的目的
将Fe3+转化为Fe(OH)3达到分离铁元素与锰元素的目的
。(5)若省略操作X,其他步骤不变,也可使钙、镁的去除率较高。
①猜想可能的原因是(写一种即可)
Fe2+与高锰酸钾生成了Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3吸附了沉淀物
Fe2+与高锰酸钾生成了Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3吸附了沉淀物
;②设计实验验证你的假设是否成立:
取上述流程同样的步骤ii所得样品(未过滤),加入适量新制的氢氧化铁胶体,检测Ca2+、Mg2+的去除率较高,则猜想成立
取上述流程同样的步骤ii所得样品(未过滤),加入适量新制的氢氧化铁胶体,检测Ca2+、Mg2+的去除率较高,则猜想成立
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】提高反应温度,加快反应速率;CaF2、MgF2;Ksp(CaF2)>Ksp(MgF2)>Ksp(MnF2);+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;H2O2;将Fe3+转化为Fe(OH)3达到分离铁元素与锰元素的目的;Fe2+与高锰酸钾生成了Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3吸附了沉淀物;取上述流程同样的步骤ii所得样品(未过滤),加入适量新制的氢氧化铁胶体,检测Ca2+、Mg2+的去除率较高,则猜想成立
M
n
O
-
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:35引用:1难度:0.5
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(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
(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
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(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:
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(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:12引用:1难度:0.1
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