磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一,作为信息产业和机电工业的重要基础功能材料,磁性材料广泛应用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的主要工艺流程如下:

已知:几种金属离子沉淀的pH如下表。
Fe2+ | Fe3+ | Cu2+ | Mn2+ | |
开始沉淀的pH | 7.5 | 3.2 | 5.2 | 8.8 |
完全沉淀的pH | 9.2 | 3.7 | 7.8 | 10.4 |
(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出效率,采取的措施不合理的有
D
D
。A.搅拌 B.适当升高温度C.研磨矿石 D.加入足量的蒸馏水
(2)溶浸过程中主要产生的离子为Fe3+、Mn2+、
SO
2
-
4
2FeS2+15MnO2+28H+=2Fe3++14H2O+15Mn2++4
SO
2
-
4
2FeS2+15MnO2+28H+=2Fe3++14H2O+15Mn2++4
;浸取后的溶液中含有少量Fe2+、Cu2+、Ca2+,则在加入石灰调节溶液的pH从而使铁元素被完全沉淀前,加入适量的软锰矿目的是SO
2
-
4
使残余Fe2+转化为Fe3+
使残余Fe2+转化为Fe3+
,加入石灰调节溶液pH的范围为3.7<pH<5.2
3.7<pH<5.2
。(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质,故滤渣主要是
CuS
CuS
(填化学式)和CaF2.若测得滤液中c(F-)为0.01mol•L-1,则滤液中残留c(Ca2+)为1.46×10-6
1.46×10-6
mol•L-1[已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10]。(4)有人认为净化工序中使用NaF会引起污染,建议用(NH4)2CO3代替NaF,但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺点是
会使Mn2+沉淀进入滤渣,降低碳酸锰的产率
会使Mn2+沉淀进入滤渣,降低碳酸锰的产率
。(5)如图为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响,仅据图中信息,黄铁矿的质量分数应保持在
40
40
%左右。
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】D;2FeS2+15MnO2+28H+=2Fe3++14H2O+15Mn2++4;使残余Fe2+转化为Fe3+;3.7<pH<5.2;CuS;1.46×10-6;会使Mn2+沉淀进入滤渣,降低碳酸锰的产率;40
SO
2
-
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:27引用:3难度:0.6
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1.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、CaO、MgO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
(3)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(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
(5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.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发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5 -
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Fe3+已经除尽的试剂是
(4)“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
(5)煅烧A的反应方程式是
(6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.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发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5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)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
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