组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 水溶液中的离子反应和平衡 > 沉淀溶解平衡 > 溶度积 > 溶度积常数相关计算
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:387 题号:9807014
利用菱锰矿(主要成分是MnCO3,含少量A12O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO等)为原料制备MnO2的工艺流程如下:

已知:①25℃时,
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀pH范围如下:

金属离子
开始沉淀时的pH3.81.56.310.68.89.6
沉淀完全时的pH5.22.88.312.610.811.6
(1)“除杂1”中加入适量MnO2的作用是____,应调节溶液pH不小于____
(2)“除杂2”的主要目的将Ca2+、Mg2+转化为相应的氟化物沉淀而除去,除去Ca2+的离子方程式为____,该反应的平衡常数为____
(3)“沉锰”中生成Mn(OH)2'MnCO3沉淀的离子方程式为____,“母液”经加热等系列操作后可返回“____”工序循环使用。
(4)以MnSO4-(NH42SO4为电解质溶液,利用下图装置可同时制备金属锰和MnO2。离子交换膜a____,阳极电极反应式为____

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)可逆反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如表
T/K9381100
K0.680.40

若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态、若降低温度,混合气体的平均相对分子质量__________________;充入氮气,混合气体的密度__________________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下,浓度均为0.1mol·的下列五种溶液的pH如下表
溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCN
pH8.89.711.610.311.1

①上述盐溶液中的阴离子,水解能力最弱的是__________________
②根据表中数据判断,浓度均为0.01mol·L-1的下列四种物质的溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是_______(填编号)
A. HClO          B. HCN          C.H2CO3     D. CH3COOH
③据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是_______(填编号)
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B. CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C. CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
④要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入碳酸氢钠,反应的离子方程式为______________
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀指示到达滴定终点当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为_______mol·L-1,此时溶液中c(CrO42-)等于_______mol·L-1.(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)
2020-03-27更新 | 95次组卷
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【推荐2】碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体和制备其它锰盐的原料,用于医药、电焊条辅助原料等。工业上利用木炭还原焙烧软锰矿煤粉制备碳酸锰的流程如图所示:
   
已知:①软锰矿煤粉的主要成分是MnO2,还含有少量CaCO3和Fe、Cu及其氧化物等。
②还原焙烧MnO2被还原成MnO。
③氧化能力S2O>MnO>SO
可能用到的数据如表:
氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2
开始沉淀pH1.56.54.28.3
沉淀完全pH3.79.77.49.8
根据要求回答下列问题:
(1)在实验室进行步骤A操作时,需要用到的主要仪器为酒精灯、三脚架、泥三角和______,其中MnO2发生的主要反应为______(用方程式表示)。
(2)步骤C中滤渣的主要成分为木炭和______(填化学式)。
(3)步骤E中调节pH值的范围是______
(4)步骤G不能用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液的原因是______,Mn2+恰好沉淀完全时,溶液中CO的浓度为______。[Ksp(MnCO3)=2.2×10-11]
(5)S2O中存在一个过氧键(-O-O-),则S2O中S的化合价为______,实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应,设计实验确认Mn2+已经完全反应:______
2023-04-25更新 | 251次组卷
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【推荐3】工业上利用废镍催化剂(主要成分为NiO,还含有一定量的ZnO、Fe2O3、SiO2、CaO等)制备一水合氢氧化氧镍(2NiOOH·H2O)的工艺流程如图:

相关金属离子[c0(Xn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子Ca2+Zn2+Ni2+Fe3+
开始沉淀时的pH10.67.67.11.5
完全沉淀时的pH13.18.39.22.8
回答下列问题:
(1)写出一种能提高“酸浸”速率的措施:___;滤渣1的成分是___(填化学式)。
(2)试剂X用于调节溶液的pH,则调控pH的范围是___
(3)已知“除铁”后所得100mL溶液中c(Ca2+)=0.01mol·L-1,加入100mLNH4F溶液(忽略混合后溶液体积的变化),使Ca2+恰好沉淀完全[此时c(Ca2+)=1×10-5mol·L-1],则所加溶液c(NH4F)=___mol·L-1[已知实验条件下,Ksp(CaF2)=4×10-9,不考虑F-的水解]。
(4)“氧化”过程中加入的试剂Y可以是NaClO、K2S2O8、KMnO4等,写出加入K2S2O8反应生成一水合氢氧化氧镍(2NiOOH·H2O)的离子方程式:___
(5)加入有机萃取剂的作用是___
(6)已知工业上也可以用Ni(OH)2作为阳极、NaOH溶液为电解质溶液,通过电解氧化法制备NiOOH,其阳极的电极反应式为___
2021-01-31更新 | 322次组卷
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