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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

          【題目】工業(yè)上通過電解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2,原料為軟錳礦和閃鋅礦,軟錳礦中含MnO2約a%,SiO2約20%,Al2O3約4%,其余為水分,閃鋅礦中含ZnS約80%,FeS、CuS、SiO2共約7%,其余為水分

          I.(1為了測量軟錳礦中MnO2含量的測定,現將145g軟錳礦溶于足量的稀硫酸中,加入足量的碘化鉀晶體,充分反應后,過濾,將濾液加水稀釋至1L,取2500ml該溶液于錐形瓶中,滴入幾滴淀粉溶液作指示劑,用01000molL﹣1的標準Na2S2O3溶液滴定,消耗標準液5000ml,則軟錳礦中MnO2含量 。已知:2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4 I2+2S2O32﹣=2I+S4O62﹣

          研人員開發(fā)了綜合利用這兩種資源的同槽酸浸工藝,工藝流程如圖1所示。

          請回答下列問題:

          2反應I的濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2SO43、Al2SO43試完成反應I中生成CuSO4和MnSO4的化學方程MnO2+CuS+ = + +CuSO4+MnSO4。

          3反應Ⅱ加入適量鋅的作用是 ;如果鋅過量,還會進一步發(fā)生反應的離子方程式為 。

          4圖2是Na2SO4和Na2SO410H2O的溶解度曲線g/100g,則Ⅳ中得到Na2SO4固體的操作是:將分離出MnCO3和ZnCO3后的濾液升溫結晶→ →用乙醇洗滌→干燥用乙醇洗滌而不用水洗的原因是

          5用惰性電極電解MnSO4和ZnSO4制得Zn和MnO2的總反應是: 。

          6本工藝可以循環(huán)利用的物質除MnO2、MnCO3、ZnCO3以外,還有 寫化學式。

          【答案】160%;

          22H2SO4;S;2H2O;

          3將溶液中的硫酸銅轉化為銅;Zn+Fe2+=Fe+Zn2+或Zn+Mn2+=Mn+Zn2+;

          4趁熱過濾,防止Na2SO4固體因溶解而減少,防止Na2SO4固體轉變?yōu)镹a2SO410H2O晶體;

          5MnSO4+ZnSO4+2H2OZn+MnO2+2H2SO4

          6Zn

          【解析】

          試題分析12KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4;I2+2S2O32=2I+S4O62

          MnO2I22S2O32

          1 2

          n 01000molL1×0050L

          解得n=00025mol

          1L溶液中含MnO2物質的量=00025mol×=01mol

          則軟錳礦中MnO2含量=×100%=60%;

          2依據流程圖分析判斷反應的濾液中含有MnSO4、ZnSO4CuSO4、Fe2SO43、Al2SO43軟錳礦和閃鋅礦中的MnO2,CuS在酸性溶液中發(fā)生的氧化還原反應生成生成CuSO4MnSO4硫單質反應的化學方程式為:MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+CuSO4+MnSO4+2H2O;

          3流程分析,反應Ⅰ的濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2SO43、Al2SO43等,加入鋅反應生成銅,鋅的主要作用是加入適量和鐵離子反應生成亞鐵離子,把銅離子轉化為銅除去;鋅過量會繼續(xù)反應置換出鐵;反應的離子方程式為:Zn+Fe2+=Fe+Zn2+或Zn+Mn2+=Mn+Zn2+;

          4圖像分析可知溫度高時析出硫酸鈉,溫度低時析出硫酸鈉結晶水合物晶體,所以需要趁熱過濾;洗滌晶體時用乙醇洗滌避免形成結晶水合物;

          5流程圖中得到產物為二氧化錳和鋅分析,得到鋅是鋅離子在陰極得到電子析出,電極反應為:Zn2++2e﹣=Zn;二氧化錳是在陽極錳離子失電子生成,電極反應為:Mn2+﹣2e+2H2O=MnO2+4H+,反應的化學方程式為:MnSO4+ZnSO4+2H2OZn+MnO2+2H2SO4

          6依據流程圖可知能循環(huán)使用的物質為Zn、ZnCO3、MnCO3和MnO2。

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          B.在化學實驗過程中,若眼睛被堿性物質灼傷,應該立即用大量流水沖洗,邊洗邊眨眼睛然后再用20%的硼酸溶液淋洗

          C.在實驗過程中,被燙傷后,應該用冷水沖洗

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          取少量甲溶液于試管中,向其中加入稀鹽酸后,再加入BaCl2溶液,出現白色沉淀;

          取少量甲溶液于試管中加入適量NaOH溶液,加熱;

          回答下列問題:

          1)實驗可證明溶液中含有 。

          2)用離子方程式表示實驗中現象的原因: , 。

          3)實驗中出現的現象是 。

          4)經測定甲晶體的摩爾質量為392 g/mol,其中陽離子與陰離子物質的量之比為3:2,則甲晶體的化學式為

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