【題目】高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示。回答下列問題:

相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:

金屬離子

Mn2+

Fe2+

Fe3+

Al3+

Mg2+

Zn2+

Ni2+

開始沉淀的pH

8.1

6.3

1.5

3.4

8.9

6.2

6.9

沉淀完全的pH

10.1

8.3

2.8

4.7

10.9

8.2

8.9

1濾渣1”含有S__________________________;寫出溶浸中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________。

2氧化中添加適量的MnO2的作用是將________________________。

3調(diào)pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_______~6之間。

4除雜1”的目的是除去Zn2+Ni2+,濾渣3”的主要成分是______________。

5除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。

6)寫出沉錳的離子方程式___________________________________________________

7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學(xué)式為LiNixCoyMnz2,其中Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=時,z=___________。

【答案】SiO2(不溶性硅酸鹽) MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O Fe2+氧化為Fe3+ 4.7 NiSZnS FH+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF,MgF2Mg2++2F平衡向右移動 Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O

【解析】

1Si元素以SiO2或不溶性硅鹽存在,SiO2與硫酸不反應(yīng),所以濾渣I中除了S還有SiO2;在硫酸的溶浸過程中,二氧化錳和硫化錳發(fā)生了氧化還原反應(yīng),二氧化錳作氧化劑,硫化錳作還原劑,方程式為:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O

2)二氧化錳作為氧化劑,使得MnS反應(yīng)完全,且將溶液中Fe2+氧化為Fe3+;

3)由表中數(shù)據(jù)知pH4.7時,Fe3+Al3+沉淀完全,所以應(yīng)該控制pH4.7~6之間;

4)根據(jù)題干信息,加入Na2S除雜為了除去鋅離子和鎳離子,所以濾渣3是生成的沉淀ZnSNiS

5)由HF H++F-知,酸度過大,F-濃度減低,使得MgF2Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移動,Mg2+沉淀不完全;

6)根據(jù)題干信息沉錳的過程是生成了MnCO3沉淀,所以反應(yīng)離子方程式為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;

7)根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0的規(guī)律得:1+2x+3y+4z=6,已知,x=y=1/3,帶入計算得:z=1/3

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】 I.依據(jù)氧化還原反應(yīng)Zn(s)+Cu2+(aq)===Zn2+(aq)+Cu(s)設(shè)計的原電池如圖所示。

請回答下列問題:

(1)銅電極為電池的________極;電解質(zhì)溶液Y是________________

(2)鹽橋中的Cl________(填“左”、或“右”)移動,如將鹽橋撤掉,電流計的指針將不偏轉(zhuǎn)。

Ⅱ.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。

如圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請完成以下問題:

(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液:

①在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_________________;

②電解一段時間后,該反應(yīng)總離子方程式_______________________________;

(2)若用該裝置電解精煉銅,電解液a選用CuSO4溶液,則:X電極的材料是____________電解一段時間后,CuSO4溶液濃度_________(填“增大”、減小”或“不變”)。

(3)若X、Y都是惰性電極,a是溶質(zhì)為Cu(NO3)2和X(NO3)3,且均為0.1 mol的混合溶液,通電一段時間后,陰極析出固體質(zhì)量m(g)與通過電子的物質(zhì)的量n(mol)關(guān)系如圖所示,則Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的順序是_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是

A. 3g 3He含有的中子數(shù)為1NA

B. 1 L 0.1 mol·L1磷酸鈉溶液含有的數(shù)目為0.1NA

C. 1 mol K2Cr2O7被還原為Cr3+轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NA

D. 48 g正丁烷和10 g異丁烷的混合物中共價鍵數(shù)目為13NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有下列物質(zhì):①氫氧化鋇固體②KHSO4HNO3④稀硫酸⑤二氧化碳氣體⑥銅⑦碳酸鈉粉末⑧蔗糖晶體⑨熔融氯化鈉⑩CuSO4·5H2O晶體。請用序號填空:

1)上述狀態(tài)下可導(dǎo)電的是___。

2)屬于電解質(zhì)的是____。

3)屬于非電解質(zhì)的是___

4)②在水溶液中的電離方程式為___,①與②在溶液中反應(yīng)使溶液呈中性的離子方程式為____

5)③與⑥可以發(fā)生如下反應(yīng):Cu4HNO3()Cu(NO3)22NO22H2O,回答下列問題:

I.還原產(chǎn)物是___

II.用單線橋法標(biāo)出反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在密閉容器中,一定條件下,進行如下反應(yīng):NO(g)+CO(g)1/2N2(g)+CO2(g)ΔH=-373.2 kJ/mol,達到平衡后,為提高該反應(yīng)的速率和CO的轉(zhuǎn)化率,采取的正確措施是( )

A.加催化劑同時升高溫度

B. 升高溫度同時充入N2

C.加催化劑同時增大壓強

D.降低溫度同時減小壓強

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將足量Cl2緩緩?fù)ㄈ牒?/span>0.02mol H2SO30.02mol HBr的混合溶液中。在此過程中溶液的pHCl2用量的關(guān)系示意圖是(溶液體積變化忽略不計,且不考慮Cl2與水反應(yīng))

A. B. C. D.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是可逆反應(yīng)A+2B2C+3D的化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡隨外界條件改變(先降溫后加壓)而變化的情況。由此可推斷下列結(jié)論錯誤的是( )

A.正反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.A、B一定都是氣體

C.D一定不是氣體D.C可能是氣體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙醇是制取飲料、香精、染料、涂料、洗滌劑等產(chǎn)品的原料.

完成下列填空:

1)實驗室用乙醇制取乙烯時,濃硫酸的用量遠遠超過作為催化劑的正常用量,原因是______

2)驗證乙烯加成反應(yīng)性質(zhì)時,需對乙烯氣體中的干擾物質(zhì)進行處理,可選用的試劑是______(填寫化學(xué)式);能確定乙烯通入溴水中發(fā)生了加成反應(yīng)的事實是______.(選填編號)

a.溴水褪色 b.有油狀物質(zhì)生成

c.反應(yīng)后水溶液酸性增強 d.反應(yīng)后水溶液接近中性

3)實驗室用乙醇和乙酸制備乙酸乙酯時,甲乙兩套裝置如圖1都可以選用.關(guān)于這兩套裝置的說法正確的是______.(選填編號)

物質(zhì)

沸點(℃)

乙醇

78.5

乙酸

117.9

乙酸乙酯

77

a.甲裝置乙酸轉(zhuǎn)化率高 b.乙裝置乙酸轉(zhuǎn)化率高

c.甲裝置有冷凝回流措施 d.乙裝置有冷凝回流措施

4)用乙裝置實驗時,提純乙中乙酸乙酯的流程如圖3,以上流程中試劑A的化學(xué)式是______;操作的名稱是______;操作一般適用于分離______混合物.

5)如圖2是用乙醇制備溴乙烷的裝置,實驗中有兩種加料方案:

①先加溴化鈉再加乙醇最后加11濃硫酸;

②先加溴化鈉再加11濃硫酸最后加乙醇.

按方案①和②實驗時,產(chǎn)物都有明顯顏色,若在試管中加入______,產(chǎn)物可變?yōu)闊o色.與方案①相比較,方案②的明顯缺點是______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖為周期表的一部分,表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。回答下列問題:

(1)f的基態(tài)原子核外電子排布式______。

(2)c2a4分子中,c______雜化,cc間存在的共價鍵類型有______兩種。

(3)ci2ce2比較,沸點較高的是______(寫分子式)。

(4)將氨水滴入到j的硫酸鹽溶液中,先產(chǎn)生藍色沉淀,然后沉淀逐漸溶解并得到深藍色溶液。深藍色溶液中是由于存在______(寫結(jié)構(gòu)式)

(5)j的金屬晶體的晶胞如圖所示,則一個晶胞中每個j原子周圍與它最接近且距離相等的j共有的個數(shù)是______個,已知該元素的相對原子質(zhì)量為64,單質(zhì)晶體的密度為ρgcm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,試求銅的金屬半徑為______pm(用含NA、ρ的表達式表達)

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