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碳酸錳(MnCO3)是理想的高性能強磁性材料,也是制備Mn2O3、MnO2等錳的氧化物的重要原料,廣泛用于電子、化工、醫藥等行業。一種制備MnCO3的生產流程如下圖所示。
已知生成氫氧化物的pH和有關硫化物的Ksp如下表
軟錳礦主要成分為MnO2,其中含有鐵、鋁、硅的氧化物和少量重金屬化合物雜質,SO2來自工業廢氣。流程①中主要發生的反應有:MnO2 + SO2=MnSO4;2Fe3+ + SO2 + 2H2O=2Fe2+ + SO42- + 4H+
(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比軟錳礦漿的pH______(填“大”或“小”)。
(2)反應②的目的是將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其離子反應方程式為________________________。
(3)反應③中硫化鈉的作用是使重金屬離子轉化為硫化物沉淀(不考慮Fe3+與S2-反應),碳酸鈣的作用是__________________。
(4)反應④發生的化學反應為:MnSO4 + 2NH4HCO3=MnCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O。反應中通常需加入稍過量的NH4HCO3,且控制溶液的pH為6.8~7.4。加入稍過量的NH4HCO3的目的是____________,溶液的pH不能過低的原因是__________________。
(5)軟錳礦中錳的浸出有兩種工藝:工藝A:軟錳礦漿與含SO2的工業廢氣反應; 工藝B:軟錳礦與煤碳粉混合,焙燒后加稀硫酸溶解。其中工藝A的優點是________________________。(答對1個即可)
(1)小
(2)MnO2+2Fe2++4H+==Mn2++2Fe3++2H2O
(3)與溶液中的酸反應,使溶液中的Fe3+、Al3+轉化為氫氧化物沉淀
(4)使MnCO3沉淀完全;MnCO3沉淀量少,NH4HCO3與酸反應(或MnCO3、NH4HCO3與酸反應溶解)
(5)節約能源、治理含SO2的工業廢氣等
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2011?常州三模)碳酸錳(MnCO3)是理想的高性能強磁性材料,也是制備Mn2O3、MnO2等錳的氧化物的重要原料,廣泛用于電子、化工、醫藥等行業.一種制備MnCO3的生產流程如圖所示.
已知生成氫氧化物的pH和有關硫化物的Ksp如下表:
物質 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2
開始沉淀pH 2.7 7.6 8.3
完全沉淀pH 3.7 9.6 9.8
物質 MnS CuS PbS
Ksp 2.5×10-13 6.3×10-36 8.0×10-28
軟錳礦主要成分為MnO2,其中含有鐵、鋁、硅的氧化物和少量重金屬化合物雜質,SO2來自工業廢氣.流程①中主要發生的反應有:MnO2+SO2=MnSO4   2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比軟錳礦漿的pH
(填“大”或“小”),該流程可與
工業制備硫酸
工業制備硫酸
(填工業生產名稱)聯合,生產效益更高.
(2)反應②的目的是將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其離子反應方程式為
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
,這樣設計的目的和原理是
使Fe2+轉變為Fe3+,Fe3+完全沉淀的pH較低(或Fe3+更易沉淀)
使Fe2+轉變為Fe3+,Fe3+完全沉淀的pH較低(或Fe3+更易沉淀)

(3)反應③中硫化鈉的作用是使重金屬離子轉化為硫化物沉淀,碳酸鈣的作用是
與溶液中的酸反應,使溶液中的Fe3+、Al3+轉化為氫氧化物沉淀
與溶液中的酸反應,使溶液中的Fe3+、Al3+轉化為氫氧化物沉淀

(4)反應④發生的化學反應為:MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH42SO4+CO2↑+H2O.
反應中通常需加入稍過量的NH4HCO3,且控制溶液的pH為6.8~7.4.加入稍過量的NH4HCO3的目的是
使MnCO3沉淀完全
使MnCO3沉淀完全
,溶液的pH不能過低的原因是
MnCO3沉淀量少,NH4HCO3與酸反應
MnCO3沉淀量少,NH4HCO3與酸反應

(5)軟錳礦中錳的浸出有兩種工藝:
工藝A:軟錳礦漿與含SO2的工業廢氣反應    工藝B:軟錳礦與煤炭粉混合,焙燒后加稀硫酸溶解.
其中工藝A的優點是
節約能源、治理含SO2的工業廢氣等
節約能源、治理含SO2的工業廢氣等
.(答對1個即可)

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科目:高中化學 來源: 題型:

工業上利用含錳廢水(主要含MnSO4、H2SO4、和鐵、鋁、銅等金屬的硫酸鹽)制取碳酸錳(MnCO3)。步驟如下:

Ⅰ.氧化:向廢水中加入氧化劑; 

Ⅱ.中和:控制溫度在40~50 ℃,加入氨水,過濾; 

Ⅲ.除重金屬:向濾液中加入BaS溶液,除去Cu2+ 等重金屬,過濾,得MnSO4溶液;

Ⅳ.制固體MnSO4:從MnSO4溶液得其固體;

Ⅴ.制MnCO3:用水溶解MnSO4固體,加入NH4HCO3溶液,得MnCO3沉淀粗品;

Ⅵ.洗滌:用水洗滌MnCO3粗品至無SO42-,獲得高純MnCO3

 回答下列問題:

(1)Ⅰ中,下列氧化劑均能把Fe2+氧化為Fe3+,最佳的試劑是_____。

       a.濃HNO3       b.MnO2       c.K2Cr2O7  

(2)Ⅱ中,氨水除中和酸外,同時沉淀Fe3+、Al3+ 等,沉淀Al3+的離子方程式是:

  ______________________________________________________。

(3)Ⅳ中,溶液需濃縮、結晶、_______(填一種分離操作的名稱),得MnSO4固體。

(4)Ⅴ中生成MnCO3沉淀的離子方程式是:

      ______________________________________________________。

(5)由MnCO3 可制得重要的催化劑MnO2,MnCO3 → MnO2 + CO。

    現加熱分解 460.0 kg的MnCO3,得到332.0 kg產品,若產品中雜質只有MnO,則該產品中MnO2的質量是         kg。(摩爾質量/g·:MnCO3 115   MnO2 87  MnO 71)

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科目:高中化學 來源:北京朝陽區2010年第一學期期末考試高三理綜試題 題型:實驗題

(10分)工業上利用含錳廢水(主要含MnSO4、H2SO4、和鐵、鋁、銅等金屬的硫酸鹽)制取碳酸錳(MnCO3)。步驟如下:
Ⅰ.氧化:向廢水中加入氧化劑; 
Ⅱ.中和:控制溫度在40~50 ℃,加入氨水,過濾; 
Ⅲ.除重金屬:向濾液中加入BaS溶液,除去Cu2+等重金屬,過濾,得MnSO4溶液;
Ⅳ.制固體MnSO4:從MnSO4溶液得其固體;
Ⅴ.制MnCO3:用水溶解MnSO4固體,加入NH4HCO3溶液,得MnCO3沉淀粗品;
Ⅵ.洗滌:用水洗滌MnCO3粗品至無SO42-,獲得高純MnCO3
回答下列問題:
(1)Ⅰ中,下列氧化劑均能把Fe2+氧化為Fe3+,最佳的試劑是_____。
a.濃HNO3       b.MnO2      c.K2Cr2O7  
(2)Ⅱ中,氨水除中和酸外,同時沉淀Fe3+、Al3+等,沉淀Al3+的離子方程式是:
______________________________________________________。
(3)Ⅳ中,溶液需濃縮、結晶、_______(填一種分離操作的名稱),得MnSO4固體。
(4)Ⅴ中生成MnCO3沉淀的離子方程式是:
______________________________________________________。
(5)由MnCO3可制得重要的催化劑MnO2,MnCO3 → MnO2 + CO。
現加熱分解 460.0 kg的MnCO3,得到332.0 kg產品,若產品中雜質只有MnO,則該產品中MnO2的質量是        kg。(摩爾質量/g·:MnCO3 115   MnO2 87  MnO 71)

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年湖南省十三校高三3月第一次聯考化學試卷(解析版) 題型:填空題

I.利用含錳廢水(主要含Mn2+SOH+Fe2+Al3+Cu2+)可制備高性能磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其中一種工業流程如下:

已知某些物質完全沉淀的pH如下表:

回答下列問題:

1)過程中,所得濾渣的主要成分是????????????????????????????

2)過程中,發生反應的離子方程式是?????????????????????????????????????

3)過程中,若生成的氣體J可使澄清石灰水變渾濁,則生成MnCO3的反應的離子方程式是?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

4)由MnCO3可制得重要的催化劑MnO22MnCO3+O2=2MnO2+2CO2

現在空氣中加熱4600 g MnCO3,得到3320 g產品,若產品中雜質只有MnO,則該產品中MnO2的質量分數是??????????? (用百分數表示,小數點后保留1位)。

.常溫下,濃度均為01 molL的下列六種溶液的pH如下表:

1)上述鹽溶液中的陰離子,結合H+能力最強的是?????????????????????

2)根據表中數據判斷,濃度均為00l molL的下列物質的溶液中,酸性最強的是

(填序號)。

AHCN????? BHC1O????? CC6H5OH????? DCH3 COOH??? EH2 CO3

3)據上表數據,請你判斷下列反應不能成立的是???????? (填序號)。

AHCN+ Na2 CO3=NaHCO3+NaCN

BCH3 COOH+NaCN=CH3 COONa+HCN

CCO2 +H2O+2C6 H5ONa=Na2 CO3 +2C6 H5OH

DCH3 COONa+HClO=NaClOCH3 COOH

 

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科目:高中化學 來源:北京朝陽區2010年第一學期期末考試高三理綜試題 題型:實驗題

(10分)工業上利用含錳廢水(主要含MnSO4、H2SO4、和鐵、鋁、銅等金屬的硫酸鹽)制取碳酸錳(MnCO3)。步驟如下:

Ⅰ.氧化:向廢水中加入氧化劑; 

Ⅱ.中和:控制溫度在40~50 ℃,加入氨水,過濾; 

Ⅲ.除重金屬:向濾液中加入BaS溶液,除去Cu2+ 等重金屬,過濾,得MnSO4溶液;

Ⅳ.制固體MnSO4:從MnSO4溶液得其固體;

Ⅴ.制MnCO3:用水溶解MnSO4固體,加入NH4HCO3溶液,得MnCO3沉淀粗品;

Ⅵ.洗滌:用水洗滌MnCO3粗品至無SO42-,獲得高純MnCO3

 回答下列問題:

(1)Ⅰ中,下列氧化劑均能把Fe2+氧化為Fe3+,最佳的試劑是_____。

       a.濃HNO3       b.MnO2       c.K2Cr2O7  

(2)Ⅱ中,氨水除中和酸外,同時沉淀Fe3+、Al3+ 等,沉淀Al3+的離子方程式是:

  ______________________________________________________。

(3)Ⅳ中,溶液需濃縮、結晶、_______(填一種分離操作的名稱),得MnSO4固體。

(4)Ⅴ中生成MnCO3沉淀的離子方程式是:

      ______________________________________________________。

(5)由MnCO3 可制得重要的催化劑MnO2,MnCO3 → MnO2 + CO。

    現加熱分解 460.0 kg的MnCO3,得到332.0 kg產品,若產品中雜質只有MnO,則該產品中MnO2的質量是         kg。(摩爾質量/g·:MnCO3 115   MnO2 87  MnO 71)

 

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