【題目】磁性材料產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)各國競相發(fā)展的高科技支柱產(chǎn)業(yè)之一,作為信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)電工業(yè)的重要基礎(chǔ)功能材料,磁性材料廣泛用于電子信息、軍事技術(shù)等領(lǐng)域。碳酸錳主要用于制備軟磁鐵氧體,工業(yè)上以軟錳礦(主要成分為MnO2)和黃鐵礦(主要成分為FeS2)為主要原料制備碳酸錳的主要工藝流程如下:
已知:幾種金屬離子沉淀的pH如下表。
Fe2+ | Fe3+ | Cu2+ | Mn2+ | |
開始沉淀的pH | 7.5 | 3.2 | 5.2 | 8.8 |
完全沉淀的pH | 9.2 | 3.7 | 7.8 | 10. 4 |
回答下列問題:
(1)為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________。
A.?dāng)嚢?B.適當(dāng)升高溫度 C.研磨礦石 D.加入足量的蒸餾水
(2)溶浸過程中主要產(chǎn)生的金屬陽離子為Fe3+、Mn2+,浸取后的溶液中含有少量Fe2+、Cu2+、Ca2+,則在加入石灰調(diào)節(jié)溶液的pH從而使鐵元素被完全沉淀前,加入適量的軟錳礦,其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________,加入石灰調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為____________________。
(3)凈化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等雜質(zhì),故濾渣主要是________(填化學(xué)式)和CaF2。若測得濾液中c(F-)為0.01mol·L-1,則濾液中殘留c(Ca2+)為________mol·L-1[已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10]。
(4)有人認(rèn)為凈化工序中使用NaF會引起污染,建議用(NH4)2CO3代替NaF,但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺點(diǎn)是______________________________________。
(5)下圖為黃鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對錳浸出率的影響,僅據(jù)圖中信息,黃鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)保持在________%左右。
【答案】D MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O 3.7~5.2 CuS 1.46×10-6 會使Mn2+沉淀進(jìn)入濾渣,降低碳酸錳的產(chǎn)率 40
【解析】
由流程可知軟錳礦(主要成分MnO2)和黃鐵礦加入硫酸酸浸過濾得到浸出液,調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子全部沉淀,過濾得到浸出液中主要含有Cu2+、Ca2+等雜質(zhì),加入硫化鈉和氟化鈉,除去Cu2+、Ca2+過濾,在濾液中加入碳酸氫銨和氨水過濾得到混合溶液加熱趕出氨氣結(jié)晶析出得到硫酸銨,濾渣為碳酸錳,通過洗滌、烘干得到硫酸錳晶體。
(1)升高溫度、攪拌、減小固體的顆粒等均能加速固體的溶解,所以為了提高溶浸工序中原料的浸出效率,可以采取的措施有:適當(dāng)升高溫度,攪拌,研磨礦石,采取的措施不合理的為D;
(2)加入適量的軟錳礦,為了將亞鐵離子氧化為鐵離子,便于沉淀而除去,其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O; 由表中數(shù)據(jù)可知三價鐵離子完全的沉淀的pH為3.7,銅離子開始沉淀的pH為5.2,所以加入石灰調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍為3.7~5.2;
(3)濾渣主要是CuS和CaF2,若測得濾液中c(F-)為0.01mol·L-1,則濾液中殘留c(Ca2+)為Ksp(CaF2)÷c2(F-)=1.46×10-10÷(0.01)2=1.46×10-6 mol·L-1;
(4)碳酸錳難溶,用(NH4)2CO3代替NaF的缺點(diǎn)是會使Mn2+沉淀進(jìn)入濾渣,降低碳酸錳的產(chǎn)率;
(5)由圖可讀出,黃鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)保持在40%左右.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進(jìn)展,利用如圖裝置可發(fā)生反應(yīng)H2S+O2==H2O2+S。已知甲池中發(fā)生的反應(yīng)為
下列說法不正確的是
A. 該裝置中存在光能向電能的轉(zhuǎn)化
B. H+從乙池移向甲池
C. 乙池溶液中發(fā)生的反應(yīng)為H2S+I3-===3I-+S+2H+
D. 甲池中炭棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為AQ+2H+-2e-===H2AQ
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)3X(g)+Y(g) 2Z(g)+2W(g)在2L密閉容器中進(jìn)行,5min后Y減少了0.5mol,則此反應(yīng)的速率v為
A. v (X)=0.05mol·L-1·min-1B. v (Z)= 0.10mol·L-1·min-1
C. v (Y)=0.10mol·L-1·min-1D. v (W)=0.05mol·L-1·min-1
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【題目】足量的Zn與一定量的鹽酸反應(yīng),由于反應(yīng)速率太快,為減慢反應(yīng)速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向鹽酸中加入適量的物質(zhì)是 ( )
A.NaOH固體 B.CH3COONa固體 C.NaCl晶體 D .Na2CO3固體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫時,改變飽和氯水的pH,得到部分含氯微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是
A. 氯水中的Cl2、ClO-、HClO均能與KI發(fā)生反應(yīng)
B. 常溫下反應(yīng)Cl2(aq)+Cl-(aq)(aq)的K=0.191,當(dāng)pH增大時,K減小
C. pH=1的氯水中,c(Cl2)>c()>c(HClO)>c(ClO-)
D. 該溫度下,HClOH++ClO-的電離常數(shù)Ka的對值lgKa=-7.54
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)購買了一瓶“84消毒液”,包裝說明如下,請根據(jù)以上信息和相關(guān)知識判斷,下列分析不正確的是
A. 該“84消毒液”的物質(zhì)的量濃度約為4.0 mol·L-1
B. 一瓶該“84消毒液”敞口放置一段時間后濃度會變小
C. 取100 mL該“84消毒液”稀釋100倍,稀釋后溶液中c(Na+)約為0.04mol·L-1
D. 參閱該“84消毒液”的配方,欲用NaClO固體配制含25%NaClO的消毒液480mL,需要稱量的NaClO固體質(zhì)量為143g
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素A、B、C在周期表中所處的位置如圖所示。A、B、C三種元素原子的質(zhì)子數(shù)和為32。D元素原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的2倍。則下列說法正確的是
A. 元素D的某種同位素質(zhì)量數(shù)為14,則其中子數(shù)為6
B. 四種元素形成的氣態(tài)氫化物中,C元素的氫化物的穩(wěn)定性最強(qiáng)
C. B、C兩種元素可形成BC6型化合物,該化合物屬于離子化合物
D. A、B兩種元素的氣態(tài)氫化物均能與它們對應(yīng)的最高價氧化物對應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng),且都屬于氧化還原反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,a mL三種氣態(tài)烴的混合物與b mL過量的氧氣引燃爆炸后,恢復(fù)到原來的狀態(tài),氣體的體積比反應(yīng)前縮小2amL,則三種氣態(tài)烴不可能是( )
A. CH4、C2H4、C3H4B. C2H6、C3H6、C4H6
C. C2H4、C2H2、C3H8D. C2H2、CH4、C3H6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示。下列說法正確的是
A. W元素原子得電子能力比Z的弱
B. 元素W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸
C. 元素Y的原子半徑在同周期主族元素中最大
D. 元素Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性在同主族元素中最強(qiáng)
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