分析 流程分析可知輝銅礦軟錳礦加入硫酸酸浸過濾得到浸出液調(diào)節(jié)溶液PH,使鐵離子全部沉淀,過濾得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等,加入碳酸氫銨和氨水過濾得到混合溶液加熱趕出氨氣結(jié)晶析出得到堿式碳酸銅,濾渣為碳酸錳,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶過濾洗滌得到硫酸錳晶體;
(1)配制250mL溶液,需要250mL容量瓶,還需要膠頭滴管定容;
(2)礦石的顆粒大小、溫度及是否攪拌等會影響浸取率;
(3)MnO2有較強的氧化性,能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫,生成物是CuSO4、MnSO4、S,反應(yīng)物是硫酸、二氧化錳和硫化亞銅,根據(jù)化合價升降法配平;
(4)氫氧化鐵開始沉淀PH=1.5,完全沉淀PH=3.2,Cu2+:開始沉淀是4.4,使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范圍是:3.2~4.4;
(5)根據(jù)工藝流程可以看出,可循環(huán)使用的物質(zhì)是氨氣;
(6)MnSO4•H2O晶體在酒精中溶解度;
(7)依據(jù)滴定反應(yīng)生成的沉淀為硫酸鋇,結(jié)合元素守恒計算得到樣品純度.
解答 解:酸浸過程中,二氧化硅不反應(yīng),分離出來,Cu2S反應(yīng)生成S單質(zhì),F(xiàn)e2O3溶解成溶液,pH值控制在4時,F(xiàn)e3+沉淀,過濾得到的濾液成分應(yīng)為CuSO4和MnSO4等,加熱趕氫過后,得到堿式碳酸銅,濾渣為碳酸錳,通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌等操作即可得到硫酸錳晶體,
(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,必不可少的是容量瓶和膠頭滴管,容量瓶要標明規(guī)格,本題必須使用250mL容量瓶,
故答案為:250mL容量瓶、膠頭滴管;
(2)由于酸浸時礦石顆粒大小影響浸取率,可以通過粉碎礦石提高浸取率,還可以適當(dāng)升高溫度或者攪拌提高浸取率,
故答案為:粉碎礦石、適當(dāng)升高溫度或者攪拌;
(3)根據(jù)信息,MnO2能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫,反應(yīng)物是Cu2S、MnO2、H2SO4 ,生成物是CuSO4、MnSO4、S,把硫化亞銅看成整體,化合價變化是:(1×2+2×1)=4;Mn元素化合價變化是:4-2=2,所以二氧化錳化學(xué)計量數(shù)是2,硫化亞銅的是1,再根據(jù)觀察法配平其它物質(zhì);反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O,
故答案為:Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O;
(4)根據(jù)金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍,使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范圍是:3.2~4.4,故選擇PH=4目的是使Fe3+完全水解生成氫氧化鐵沉淀,
故答案為:使Fe3+完全水解生成氫氧化鐵沉淀;
(5)工藝流程中,加入了氨水,最后又得到了氨氣,NH3 可循環(huán)使用,
故答案為:NH3;
(6)獲得的MnSO4•H2O晶體需要進一步洗滌、干燥,洗滌時應(yīng)用酒精,在酒精中,硫酸錳晶體溶解度小,故獲得的MnSO4•H2O晶體后常用酒精洗滌,目的是減少MnSO4•H2O晶體的損失,
故答案為:酒精;
(7)測定MnSO4•H2O樣品的純度:準確稱取樣品14.00g,加蒸餾水配成100mL溶液,取出25.00mL用標準的BaCl2溶液測定,完全反應(yīng)后得到了4.66g沉淀為硫酸鋇,其物質(zhì)的量為:n(BaSO4)=n(SO42-)=n(MnSO4•H2O)=$\frac{4.66}{233}$mol=0.02mol,則此樣品中MnSO4•H2O物質(zhì)的量為:0.02mol×$\frac{100}{25}$=0.08mol,則樣品中MnSO4•H2O的純度=$\frac{0.08mol×169g/mol}{14.00g}$×100%=96.57%;
故答案為:96.57%.
點評 本題考查了制備方案的設(shè)計,題目難度中等,根據(jù)工藝流程明確實驗原理為解答關(guān)鍵,試題知識點較多、綜合性較強,充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
裝置 | ||
現(xiàn)象 | 電流計指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn) | 電流計指針偏轉(zhuǎn) |
A. | “電流計指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)”,說明鐵片Ⅰ、鐵片Ⅱ均未被腐蝕 | |
B. | 用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗鐵片Ⅲ、Ⅳ附近溶液,可判斷電池的正、負極 | |
C. | 鐵片Ⅰ、Ⅲ所處的電解質(zhì)溶液濃度相同,二者的腐蝕速率相等 | |
D. | 鐵片Ⅳ的電極反應(yīng)式為Fe-3e-=Fe3+ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
溫度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 |
Li2CO3 | 1.54 | 1.43 | 1.33 | 1.25 | 1.17 | 1.08 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 某試樣焰色反應(yīng)呈黃色,則試樣中含有K+ | |
B. | 廣泛pH試紙測得某堿性溶液的pH為12.5 | |
C. | 容量瓶不能用作溶解物質(zhì)的容器 | |
D. | 粗鹽的提純試驗中,濾液在坩堝中加熱蒸發(fā)結(jié)晶 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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