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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:864 题号:18384337
四氧化三锰是电子工业生产锰锌铁氧体软磁材料的重要原料。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有少量FeCO3、Al2O3、MgO和SiO2等杂质)为原料制备高品位四氧化三锰的一种工艺流程如下:

已知:①0.01mol/L金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
金属离子Al3+Fe3+Fe2+Mg2+Mn2+
开始沉淀4.12.27.59.68.8
完全沉淀5.43.29.5//
②Ksp(MgF2)=7.4×10-1l;Ksp(MnF2)=5.6×10-3
回答下列问题:
(1)提高“酸浸”效果的方法有______________________(任写两种)。
(2)“氧化1”步骤中,氧化剂a可选用MnO2,发生反应的离子方程式为___________,为了检验氧化是否完全可选用的试剂是___________(写化学式)。
(3)“沉铁铝”步骤中,调节pH的范围为___________
(4)“沉镁”步骤中,沉淀转化反应的平衡常数K值等于___________
(5)“沉锰”步骤中,杂质含量直接影响四氧化三锰的品位,实验测得温度对四氧化三锰中硫酸根含量的影响如图所示。实际生产中综合考虑选择50°C为宜,不选择更高温度的原因是___________

(6)“氧化2”步骤中发生反应的化学方程式为___________

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐1】钢铁厂每年产生大量高钛渣(主要含TiO2、Fe2O3、SiO2、CaO、MgO、Al2O3),研究人员设计一种分段焙烧高钛渣的综合利用工艺解决了堆放污染土壤和水源的问题,流程如图:

已知:
①FeCl3(熔点:306℃、沸点:316℃);TiCl4(熔点:-25℃、沸点:136.4℃)。
②30℃:Ksp[Al(OH)3]=2.7×10-34、Ksp[Mg(OH)2]=1.6×10-11、Kw≈1×10-14,当溶液中某离子浓度低于1×10-5mol·L-1时,则认为该离子沉淀完全。
③lg2=0.3、lg3=0.5。
请回答下列问题:
(1)基态Ti原子的价层电子排布式为____
(2)“低温焙烧”时,常将高钛渣粉碎,这样做的好处是____(任答一点)。
(3)“浸渣1”的主要成分除了含Si化合物之外,还有一种物质可以应用在医疗上做绷带,该物质是____(填化学式)。
(4)“控温凝华”步骤控制的最低温度是____℃(不考虑助剂影响)。
(5)写出“水解”步骤发生反应的化学方程式____
(6)①若“高温焙烧”步骤使用的硫酸盐助剂为硫酸铵,两次“调pH”所用的试剂2最好选择____(填字母)。
A.氨水 B.MgO C.Al2O3 D.SiO2
②“调pH”操作均在30℃时进行,第一次调整的pH最低为____
(7)工业上可用金属Mg还原TiO2(Ar保护)获得金属Ti,该冶炼过程的化学方程式为____,分析冶炼过程中保护气Ar能否由N2代替?并说明理由____
2022-03-04更新 | 373次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐2】是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为,还含少量等),制取的工艺流程如图:
   
已知:①浸出液含有的阳离子主要有等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表:(金属离子浓度为:);
熔点为,加热至时,失去结晶生成无水氯化钴。
沉淀物Fe(OH)3
开始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
(1)用盐酸和溶液浸取水钴矿时需先将水钴矿粉碎,目的是_______
(2)写出浸出过程中发生反应的离子方程式_______
(3)在浸出液中加入发生反应的主要离子方程式:_______;若向“浸出液”中不慎加过量时,可能会生成有毒气体,该气体是_______
(4)根据阳离子开始沉淀和完全沉淀的分析,加应控制的范围为_______
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_______;其使用的最佳范围是_______ (填序号)。
A. 2.0~2.5       B. 3.0~3.5       C. 4.0~4.5       D. 5.0~5.5
   
(6)制得的在烘干时需减压烘干的原因是_______
2023-05-21更新 | 309次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
名校
解题方法
【推荐3】碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3时,生成滤渣的离子方程式为_______
(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是_______。(可用离子方程式表示)
(3)蒸发过程中发生反应的化学方程式为_______
(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成聚合离子,该水解反应的离子方程式为_______
(5)医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据质量标准,产品中不得含有Fe2+。为检验产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为_______。
A.K3[Fe(CN)6]溶液B.KSCN溶液C.NaOH溶液D.酸性KMnO4溶液
(6)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<2,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2 2+I2 = 2I-+
则溶液中铁元素的总含量为_______g/L。(写出计算过程)
2023-02-11更新 | 423次组卷
共计 平均难度:一般