组卷网 > 高中化学综合库 > 认识化学科学 > 氧化还原反应 > 氧化还原反应综合分析 > 氧化还原反应方程式的书写与配平
题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:183 题号:21122640
MnO2是重要化工原料,由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如下:

资料:
①软锰矿的主要成分为MnO2,主要杂质有Al2O3和SiO2
②金属离子沉淀的pH:

Fe3+A13+Mn2+Fe2+
开始沉淀时1.53.45.86.3
完全沉淀时2.84.77.88.3
③该工艺条件下,MnO2与H2SO4不反应。
(1)溶出
①溶出前,软锰矿需研磨,目的是___________
②溶出时,Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示:

i.II是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应,反应的离子方程式是___________
ii.若I中Fe2+全部来自于反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,完全溶出Mn2+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2,而实际比值(0.9)小于2,原因是___________
(2)纯化
已知:MnO2的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO2后加入NH3·H2O,调溶液pH,说明试剂加入顺序及调节pH的原因:___________
(3)电解
Mn2+纯化液经电解得MnO2,生成1molMnO2电子转移的数目为___________
(4)产品纯度测定
向ag产品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀H2SO4,如热至充分反应,生成CO2,再滴加cmol/L KMnO4溶液至剩余Na2C2O4恰好完全反应,消耗KMnO4溶液的体积为dL,产品纯度为___________(用质量分数表示)。[已知:MnO2均被还原为Mn2+M(MnO2)=86.94g/mol、M(Na2C2O4)=134.0g/mo]

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回答下列问题:
(1)酸浸使用的是稀盐酸、过滤后滤液A中的金属阳离子是_________(写离子符号);
(2)滤液B中加入NH4HCO3溶液的离子方程式_________
(3)煅烧FeCO3生成产品Ⅰ的化学反应方程式为_________
(4)已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示,产品Ⅱ的化学式为_________,为了获得产品Ⅱ,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作是_________、趁热过滤、洗涤、干燥.

(5)检验产品Ⅱ晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是_________
(6)步骤Ⅲ中可选用_________(填序号)试剂调节溶液的pH。
A.稀硝酸     B.双氧水     C.氨水     D.高锰酸钾溶液
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已知①不溶于水,密度比水的大;②不于;③硫氧化钾熔点172℃;④三颈烧瓶内盛放有、水和催化剂,回答下列问题:
Ⅰ、制餐NH4SCN溶液:
(1)实验前,检查装置气密性良好后,装入药品。装置B中的试剂是___________;三颈烧瓶的下层液体必须浸没导气管口,目的是___________
(2)实验开始时,打开K1,加热装置A、D.将A中产生的气体缓缓通入D中,发生反应(该反应比较缓慢)当看到___________现象时说明该反应接近完全。
Ⅱ、制备KSCN溶液:
(3)熄灭A处的酒精灯,关闭K1,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,当完全分解后(),打开K2,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,发生反应的化学方程式为___________
(4)装置E可用于处理尾气,多孔球泡的作用是:___________。已知酸性重铬酸钾溶液能将氧化生成浅黄色沉淀,铬元素被还原为,写出其氧化的离子方程式___________
Ⅲ、制备KSCN晶体
(5)先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再在减压条件下,___________、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
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【推荐3】工业上采用氯化铵熔烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:


已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO3,其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。②部分阳离子沉淀时溶液的pH;
离子Al3+Fe3+Ca2+Mn2+Mg2+
开始沉淀的pH4.12.210.68.19.1
沉淀完全的pH4.73.213.110.111.1

③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4C1MCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O
(1)合1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、c(NH4C1)/c(菱锰矿粉)分别为__________________


(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2,作用是______,再调节溶液pH的最大范围为______,将Fe3+和Al3+变为沉淀面除去,然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为氧化物沉淀除去。
(3)”碳化结晶”步骤中,加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为______
(4)上述流程中可循环使用的物质是______(填化学式)。
(5)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取4.000g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中MnO2完全转化为[Mn(PO42]3-(其中NO3-转化为NO2-);加入稍过量的硫酸,发生反应NO2-+NH4+=N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,再加入60.00mL0.500mol•L-1硫酸亚铁铵溶液,发生的反应为[Mn(PO42]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43-;用5.00mL0.500mol•L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为______
②试样中锰的质量分数为______
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