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题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:996 题号:8405342
某地菱锰矿的主要成分为MnCO3,还含有少量的FeCO3、CaCO3、Al2O3等杂质。工业上以菱锰矿为原料制备高纯度碳酸锰的流程如图所示:
   
已知:MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O.
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+
开始沉淀的pH8.16.31.53.4
沉淀完全的pH10.18.32.84.7
(1)焙烧时温度对锰浸取率的影响如图。焙烧时适宜的温度为___________左右;800℃以上锰的浸取率偏低,可能的原因是___________
   
(2)净化包含三步:①加入少量MnO2,添加少量MnO2的作用是____________。发生反应的离子方程式为___________
②加氨水调pH,溶液的pH范围应调节为___________~8.1之间。生成的沉淀主要是___________
③加入MnF2,沉淀除去Ca2+,若溶液酸度过高,Ca2+沉淀不完全,原因是___________
(3)碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为____________

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解题方法
【推荐1】焦锑酸钠(NaSbO3·3H2O)可用于搪瓷的乳白剂及铁皮、钢板的抗酸漆。一种利用高砷锑烟灰(主要成分为Sb2O3、As2O3,还含Ag、Cu、Fe的氧化物)生产焦锑酸钠的工艺流程如下:

已知:i.Sb2O3、As2O3部分性质如下表:

熔点/℃

沸点/℃

升华/℃

Sb2O3

655

1550

400

As2O3

275

457

193


ii.Ag、Cu、Fe的氧化物不溶于Na2S溶液
iii.Na2SbO4不溶于水;NaSbO3﹒3H2O既不溶于水,也不溶于酸。
请回答下列问题:
(1)“焙烧”的最低温度为_________(填标号)
a.655℃          b.400℃          c.275℃        d.193℃   
(2)“浸出”时,往往采取比常温稍高的浸液温度,且选用较高浓度的Na2S溶液,采取这些措施的目的是_________________________________________。“浸出”时,Sb2O3转化为Na3SbS3的化学方程式为__________________________________________,滤渣Ⅰ是____________
(3)“氧化”时所用H2O2的电子式为___________,氧化产物为Na3SbO4____________.
(4)“酸洗”的作用是______________________。(用化学方程式表示)
(5)As2O3对应的酸为H3AsO3,测得某工业酸性废液中含H3AsO3和Fe2+,其浓度如表:

物质

H3AsO3

Fe2+

浓度/g·L-1

0.378

0.840


已知:iV.Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4)=5.70×10-21   
V.H3AsO3的还原性比Fe2+强。
根据题目信息,则可采用______________方法除去该废水中的砷,除去砷后的废液中c(AsO43-)=__________________(不考虑反应过程中溶液体积的微小变化)
2020-06-01更新 | 264次组卷
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【推荐2】卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
   
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:
表1   生成氢氧化物沉淀的pH
物质开始沉淀沉淀完全
Fe(OH)32.73.7
Fe(OH)27.69.6
Mn(OH)28.39.8
Mg(OH)29.611.1
﹡Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去
表2     原料价格表
物质价格/(元·吨-1
漂液(含25.2%NaClO)450
双氧水(含30%H2O22400
烧碱(含98%NaOH)2100
纯碱(含99.5%Na2CO3600
(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是____________,其作用是_________________
(2)在步骤③中加入的试剂应是_______________________;之所以要控制pH=9.8,其目的是___________________________________________________________
(3)在步骤④中加入的试剂Z应是________________
(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是_____________________________________________
2019-06-13更新 | 411次组卷
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【推荐3】碳酸亚铁()是生产补血剂的重要原料,制取过程中涉及以下实验。
实验一:为探究某固体化合物X(仅含有三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验
   
已知:气体甲、气体乙均为短周期元素的单质。
请回答:
(1)化合物X含有的元素为___________(写元素符号),化合物A的化学式为___________。写出A溶于足量稀硝酸的化学反应方程式为___________
实验二:如图装置利用实验一所得溶液B制取(白色固体,难溶于水):
   
装置丙中,先将导管移出液面通入一段时间气体,再向溶液()通入一段时间至其pH为7,滴加一定量B溶液产生白色沉淀和无色气体,过滤、洗涤、干燥,得到固体。请回答:
(2)丙装置的反应仪器名称是___________。试剂a是___________
(3)向溶液通入的目的是___________
(4)常温下,向溶液()通入一段时间时溶液中___________(已知)。
(5)丙装置中制取的离子方程式为___________
(6)检验溶液B中的金属阳离子可选用下列哪些试剂___________。
A.酸性高锰酸钾溶液B.NaOH
C.D.KSCN
(7)100mL0.8mol/LB溶液完全反应,最终得到8.2克固体,则产率为___________(结果保留2位小数)。
2023-07-12更新 | 183次组卷
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