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:230 题号:22406993
锰在汽车电池、高端装备制造、新材料等领域有广泛应用。利用软锰矿(主要成分为,含等杂质)和黄铁矿(主要成分为)联合制备绿矾和高纯,并用所得制备的工艺流程如下:

已知:常温下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的如下:
金属离子
开始沉淀的8.16.31.53.4
沉淀完全10.18.32.84.7
回答下列问题:
(1)将软锰矿和黄铁矿“粉碎”,并用水调至糊状的目的是______。“浸渣”中除了含有不溶于酸的杂质外,还含有生成的单质,则“酸浸”时发生的主要反应的离子方程式为______
(2)常温下,的溶度积______。“调”的范围为______
(3)“沉锰”时,溶液的、反应时间与的产率的关系如图1所示。“沉锰”时,应调节溶液的______。“沉锰”反应的离子方程式为______

(4)流程中的“一系列操作”需要在隔绝空气的条件下进行,原因是______
(5)“电解”制取金属锰的化学方程式为______
(6)铜、钛和锰、铁都是第四周期的过渡元素。一种含四元铜氧化物超导体晶体的晶胞结构如图2所示(晶胞参数为),该晶体的密度为______(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。

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解答题-工业流程题 | 较难 (0.4)
解题方法
【推荐1】湿法炼锌净化钴渣中含有Zn、Co、Cu和Fe的单质及Zn(OH)2,可利用过硫酸钠氧化水解法实现钴的富集,同时分别回收锌、铜和铁元素,工艺流程如下:

该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子Fe3+Fe2+Co2+
开始沉淀(c=0.01mol/L)的pH1.97.57.7
沉淀完全(c=1.0×10-5mol/L)的pH3.29.09.2
回答下列问题:
(1)净化钴渣研细的目的是___________
(2)浸渣的主要成分为________(填名称),其对应元素原子的价电子排布式为_________
(3)钴属于铁系元素,性质与铁相似。根据流程可知:Co2+的还原性___________(填“强于”、“弱于”)Fe2+
(4)利用上述表格数据,计算Co(OH)2Ksp=___________;如果滤液I中Co2+浓度为0.1mol·L−1,则“除铁”应控制的pH范围是___________
(5)氨水可代替沉钴工序中的NaOH,此时发生的主要反应的离子方程式为___________
(6)上述流程中___________(填标号)可返回湿法炼锌系统,提高锌的利用率。
A.浸渣B.滤渣IC.滤液ⅡD.滤渣Ⅱ
(7)Co(OH)3可与浓盐酸反应产生黄绿色气体,其化学方程式为___________
2024-01-05更新 | 167次组卷
解答题-实验探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
ii.浓碱条件下,可被OH-还原为
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号I
物质a5%NaOH溶液40%NaOH溶液
通入Cl2
C中实验现象
得到无色溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
通入Cl2
C中实验现象
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀

(1)实验室中利用MnO2和浓盐酸加热的反应来制取氯气,对比本实验A中的反应,说明氧化性MnO2_______KMnO4(填“>”或“<”)。
(2)B中试剂是_______。(填序号)
①浓硫酸       ②饱和食盐水
(3)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色[Mn(OH)2]变为棕黑色,补全发生反应的化学方程式:___________
Mn(OH)2+_______=________+H2O
(4)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是:
__________
②在碱性条件下可以被氧化到更高价态。
(5)根据资料ii,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因___________,但通过实验测定,溶液的碱性变化很小。
②针对原因二小组同学做如下探究:
序号
操作取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,
现象溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深溶液紫色缓慢加深
Ⅳ中溶液紫色迅速变为绿色的离子方程式为_________
+OH-=+___________+___________。
2024-01-07更新 | 154次组卷
解答题-工业流程题 | 较难 (0.4)
解题方法
【推荐3】砷为VA族元素,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。
I.冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:①As2S3与过量的S2-存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq) 2 AsS (aq);
②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。
(1)亚砷酸中砷元素的化合价为_______;砷酸的第一步电离方程式为_______
(2)“一级沉砷”中FeSO4的作用是_______;“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为_______
(3)沉淀X为_______(填化学式)。
Ⅱ.冶炼废渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在,可用古氏试砷法半定量检测(As的最低检出限为3.0×10-6g)。
步骤1:取10g废渣样品,粉碎后与锌粉混合,加入H2SO4共热,生成AsH3气体。
步骤2:将AsH3气体通入AgNO3溶液中,生成银镜和As2O3
步骤3:取1g废渣样品,重复上述实验,未见银镜生成。
(4)AsH3的电子式为_______.
(5)步骤2的离子方程式为_______
(6)固体废弃物的排放标准中,砷元素不得高于4.0×10-5g·kg-1,则该排放的废渣中砷元素的含量_______(填“符合”、“不符合”)排放标准。
2018-01-10更新 | 125次组卷
共计 平均难度:一般