【題目】工業(yè)采用氯化銨焙燒菱錳礦制備高純碳酸錳的流程如圖所示：

已知：①菱錳礦的主要成分是MnCO3，其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。

②Al3＋、Fe3＋沉淀完全的pH分別為4.7、3.2，Mn2＋、Mg2＋開始沉淀的pH分別為8.1、9.1。

③焙燒過程中主要反應(yīng)為MnCO3＋2NH4Cl MnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O。

(1)結(jié)合圖1、2、3，分析焙燒過程中最佳的焙燒溫度、焙燒時間、m(NH4Cl)/m(菱錳礦粉)分別為____________、____________、____________。

(2)對浸出液凈化除雜時，需先加入MnO2將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，再調(diào)節(jié)溶液pH的范圍__，將Fe3＋和Al3＋變?yōu)槌恋矶ィ缓蠹尤?/span>NH4F將Ca2＋、Mg2＋變?yōu)榉锍恋沓ァ?/span>

(3)“碳化結(jié)晶”步驟中，加入碳酸氫銨時反應(yīng)的離子方程式為____。

(4)上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是________。

(5)現(xiàn)用滴定法測定浸出液中Mn2＋的含量。實驗步驟：稱取1.000 g試樣，向其中加入稍過量的磷酸和硝酸，加熱使反應(yīng)2Mn2＋＋NO3-＋4PO43-＋2H＋2[Mn(PO4)2]3－＋NO2-＋H2O充分進行并除去多余的硝酸；加入稍過量的硫酸銨，發(fā)生反應(yīng)NO2-＋NH4+===N2↑＋2H2O以除去NO2-；加入稀硫酸酸化，用2.00 mol·L－110.00 mL硫酸亞鐵銨標準溶液進行滴定，發(fā)生的反應(yīng)為[Mn(PO4)2]3－＋Fe2＋===Mn2＋＋Fe3＋＋2PO43-；用0.10 mol·L－110.00 mL酸性K2Cr2O7溶液恰好除去過量的Fe2＋。

①酸性K2Cr2O7溶液與Fe2＋反應(yīng)(還原產(chǎn)物是Cr3＋)的離子方程式為___________。

②試樣中錳的質(zhì)量分數(shù)為________。

【答案】500 ℃ 60 min 1.10 4.7≤pH<8.1 Mn2＋＋2HCO3-===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O NH4Cl 6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O 77%

【解析】

(1)根據(jù)圖像分析，焙燒溫度在500 ℃以上、焙燒時間在60 min以上、在1.1以上，錳浸出率超過90% ；

(2)凈化除雜的目的是將Fe3＋和Al3＋變?yōu)槌恋沓�，并且保證Mn2＋不能沉淀；

(3)“碳化結(jié)晶”步驟中，碳酸氫銨與錳離子反應(yīng)生成碳酸錳沉淀和二氧化碳氣體；

(4)根據(jù)流程圖分析可循環(huán)使用的物質(zhì)；

(5) ①根據(jù)得失電子守恒書寫酸性K2Cr2O7溶液與Fe2＋反應(yīng)的離子方程式；

②根據(jù)關(guān)系式Mn2＋～[Mn(PO4)2]3－～Fe2＋計算錳的質(zhì)量分數(shù)；

(1)根據(jù)圖像分析，焙燒溫度在500 ℃以上、焙燒時間在60 min以上、在1.1以上，錳浸出率超過90% ，所以焙燒過程中最佳的焙燒溫度、焙燒時間、分別為500 ℃、60 min、 1.10；

(2)凈化除雜的目的是將Fe3＋和Al3＋變?yōu)槌恋沓�，并且保證Mn2＋不能沉淀，所以調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為4.7≤pH<8.1；

(3)“碳化結(jié)晶”步驟中，碳酸氫銨與錳離子反應(yīng)生成碳酸錳沉淀和二氧化碳氣體，反應(yīng)離子方程式是Mn2＋＋2HCO3-===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O；

(4)根據(jù)流程圖，可循環(huán)使用的物質(zhì)是NH4Cl；

(5) ①根據(jù)得失電子守恒，酸性K2Cr2O7溶液與Fe2＋反應(yīng)的離子方程式是6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O；

②Cr2O72-的物質(zhì)的量是0.10 mol·L－1×0.01L=0.001mol，反應(yīng)6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O消耗Fe2＋的物質(zhì)的量是0.006mol， [Mn(PO4)2]3－＋Fe2＋===Mn2＋＋Fe3＋＋2PO43-消耗Fe2＋的物質(zhì)的量是2.00 mol·L－1×0.01L－0.006mol=0.014mol，根據(jù)Mn2＋～[Mn(PO4)2]3－～Fe2＋，可知Mn2＋的物質(zhì)的量是0.014mol，錳的質(zhì)量分數(shù)為 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置：

(1)當電極a為Al，電極b為Mg，電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時，該電池的負極的電極反應(yīng)式為__________。當反應(yīng)中收集到標準狀況下224 mL氣體時，消耗的電極質(zhì)量為________g。

(2)燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所產(chǎn)生的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能�，F(xiàn)設(shè)計一燃料電池，電極a通入甲烷燃料，采用氫氧化鈉溶液為電解液，則電子從____極流出，a極的電極反應(yīng)式為________。

(3)質(zhì)量相同的銅棒和鐵棒用導(dǎo)線連接后插入CuSO4溶液中，一段時間后，取出洗凈、干燥、稱量，二者質(zhì)量差為24 g，則導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量_______mol。

(4)學(xué)法題：總結(jié)原電池負極的判斷方法___________(至少2條)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列溶液中，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不是1 mol/L的是(　　)

A. 10 g NaOH固體溶解在水中配成250 mL溶液

B. 將80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液

C. 將0.5 mol/L的NaNO3溶液100 mL加熱蒸發(fā)掉50 g水的溶液

D. 標況下，將22.4 L氯化氫氣體溶于水配成1 L溶液

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】I．一定溫度下，某容積為2 L的密閉容器內(nèi)，某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如右圖，依圖所示：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。

（2）在圖上所示的三個時刻中，_______（填t1、t2或t3）時刻達到化學(xué)反應(yīng)限度。

II．一定溫度下將6 mol A及6 mol B混合于2 L的密閉容器中，

發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，經(jīng)過5分鐘后反應(yīng)達到平衡，測得A的轉(zhuǎn)化率為60%，C的平均反應(yīng)速率是0.36 mol/（L·min）。求：

（1）平衡時D的濃度=___________________。

（2）B的平均反應(yīng)速率υ(B)= ___________________________。

（3）x=_________。

（4）開始時容器中的壓強與平衡時的壓強之比為______________（化為最簡整數(shù)比）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲烷在加熱條件下可還原氧化銅，氣體產(chǎn)物除水蒸氣外，還有碳的氧化物。某化學(xué)小組利用如圖裝置探究其反應(yīng)產(chǎn)物。

[查閱資料]①CO能與銀氨溶液反應(yīng)：CO＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－===2Ag↓＋2NH4+＋CO32－＋2NH3。

②Cu2O為紅色，不與Ag+反應(yīng)，能發(fā)生反應(yīng)：Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O。

（1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。

（2）按氣流方向各裝置從左到右的連接順序為A→__________________。(填字母編號)

（3）實驗中滴加稀鹽酸的操作為______________________________________________。

（4）已知氣體產(chǎn)物中含有CO，則裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是________________；裝置F的作用為_________________________________________。

（5）當反應(yīng)結(jié)束后，裝置D處試管中固體全部變?yōu)榧t色。

①設(shè)計實驗證明紅色固體中含有Cu2O：______________________________________________。

②欲證明紅色固體中是否含有Cu，甲同學(xué)設(shè)計如下實驗：向少量紅色固體中加入適量0.1mol·L1AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變藍，據(jù)此判斷紅色固體中含有Cu。乙同學(xué)認為該方案不合理，欲證明甲同學(xué)的結(jié)論，還需增加如下對比實驗，完成表中內(nèi)容。

實驗步驟(不要求寫出具體操作過程)

預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

__________________

若觀察到溶液不變藍，則證明紅色固體中含有Cu；若觀察到溶液變藍，則不能證明紅色固體中含有Cu

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮氧化合物是工業(yè)生產(chǎn)重要原料，也是大氣污染的重要來源，研究氮氧化合物相關(guān)反應(yīng)原理具有重要意義。回答下列問題：

（1）一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，只由基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)稱為簡單反應(yīng)，兩個及以上基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)稱為復(fù)雜反應(yīng)，復(fù)雜反應(yīng)的速率取決（等）于慢的基元反應(yīng)速率。基元反應(yīng)aA+bB=cC+dD的速率方程為v=k·ca(A)·cb(B)，其中k為速率常數(shù)。已知反應(yīng)NO2+CO=NO+CO2 ，在不同溫度下反應(yīng)機理不同。

①溫度高于490K時，上述反應(yīng)為簡單反應(yīng)，請寫出其速率方程______________。

②溫度高于520K時，該反應(yīng)是由兩個基元反應(yīng)構(gòu)成的復(fù)雜反應(yīng)，其速率方程v=k·c2(NO2)，已知慢的基元反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物為NO、NO2 、NO3，用方程式表示反應(yīng)歷程。

第一步：____________________（慢反應(yīng)）。

第二步：____________________（快反應(yīng)）。

（2）N2O4(g) 2NO2(g) ΔH =+57 kJ·mol－1 該反應(yīng)是高中和大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的經(jīng)典素材。

①對于上述反應(yīng)下列說法不正確的一項是_________（填字母）。

A．恒溫恒容，加入N2O4重新達到平衡體系顏色加深

B．恒溫恒容，加入NO2重新達到平衡NO2體積分數(shù)變大

C．絕熱容器中，體系顏色不變，說明該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

D. 恒溫恒壓下，加入N2O4重新達到平衡體系顏色不變

②T1K時，向1L真空容器中加入1molN2O4 ，達到平衡時NO2的平衡產(chǎn)率為20%，則該溫度下的平衡常數(shù)K=____,達到平衡時吸收的熱量為_____kJ。某溫度下，該反應(yīng)達到平衡，NO2與N2O4的混合氣體總壓強為100KPa，密度為同狀態(tài)下氫氣密度的34.5倍，平衡常數(shù)KP=____KPa（用平衡分壓代替平衡濃度計算）。

③若v(N2O4)=k1·c(N2O4) v(NO2)=k2·c(NO2)，T2溫度下，若k1=k2 ，則T2____T1（填“高于”或“低于”）。

（3）復(fù)雜反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)由兩個基元反應(yīng)構(gòu)成，2NO(g)=N2O2(g) （快速平衡）N2O2(g) +O2(g)=2NO2(g)（慢反應(yīng)），已知快反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其正、逆反應(yīng)速率常數(shù)分別為k1和k2慢反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率常數(shù)分別為k3和k4。若v正=k·c2(NO)·c(O2) 則k=______（用k1、k2、k3表示）；

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鐵觸媒是重要的催化劑，鐵觸媒在500 ℃左右時的活性最大，這也是合成氨反應(yīng)一般選擇在500 ℃左右進行的重要原因之一。CO易與鐵觸媒作用導(dǎo)致其失去催化活性：Fe＋5CO===Fe(CO)5；在溶液中除去CO的化學(xué)方程式為[Cu(NH3)2]OOCCH3＋CO＋NH3 = 剎[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。請回答下列問題：

(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]___；C、N、O的電負性由大到小的順序為______。

(2)Cu2＋在水中呈現(xiàn)藍色是因為形成了四水合銅(Ⅱ)離子，其化學(xué)式為______；配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中，銅顯___價，碳原子的雜化軌道類型是______，NH3價電子對互斥理論模型是______。

(3)用[Cu(NH3)2]OOCCH3溶液除去CO的反應(yīng)中，肯定有________(填字母)形成。

A．離子鍵　　　　B．配位鍵　　　　C．非極性鍵　　　　D．σ鍵

(4)Fe(CO)5又名羰基鐵，常溫下為黃色油狀液體，則Fe(CO)5的晶體類型是________。

(5)單質(zhì)鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖所示，面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的鐵原子個數(shù)之比為________，面心立方堆積與體心立方堆積的兩種鐵晶體的密度之比為________(寫出已化簡的比例式即可)。（兩種堆積中最鄰近的鐵原子的核間距相等）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某航空站安裝了一臺燃料電池，該電池可同時提供電和水蒸氣，所用燃料為氫氣，電解質(zhì)為熔融的碳酸鉀。已知電池的總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，正極反應(yīng)為。下列說法正確的是

A.該電池可在常溫或高溫時工作

B.負極反應(yīng)為

C.該電池工作時負極有CO2生成

D.理論上該電池供應(yīng)1molH2O，同時導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移2mol電子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知：A.金剛石、B.MgF2、C.NH4Cl、D.NaNO3、E.干冰、F.固體碘，填寫下列空白。(用序號填寫)

（1）熔化時不需破壞化學(xué)鍵的是________，熔化時只需破壞共價鍵的是________，熔點最低的是________,

晶體中既存在離子鍵又存在共價鍵的是________。

（2）意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，已知斷裂1 mol N—N鍵吸收167 kJ熱量，生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，則1 mol N4生成N2的ΔH=______ kJ·mol－1

（3） 50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。

請回答下列問題：

從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是_____，燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是______。大燒杯上如不蓋硬紙板，則求得的中和熱數(shù)值_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

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