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解答题-工业流程题 较难0.4 引用2 组卷1142
锰酸锂是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为，还含有少量的)为原料制备锰酸锂的流程如下：

已知：I．时，相关物质的如下表：

物质

II．时，电离常数
III．离子浓度低于时即为沉淀完全
回答下列问题：
(1)写出步骤①溶于稀硫酸时杂质反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的成分是_____(填化学式)；步骤②加入的目的是____。
(3)步骤③加入目的是除去杂质离子，若溶液中浓度为，要确保杂质离子沉淀完全，同时不降低产品产率，步骤③调控的范围应该为_______。反应的平衡常数________。
(4)“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应：(是氢型交换树脂)的平衡移动将进一步提纯，为了提高洗脱效率，又不引入其他杂质，淋洗液应选用_____。
(5)步骤④反应未见气体生成，则该反应留存在滤液3中的产物有___________(填化学式)。
(6)步骤⑤反应的化学方程式为___________。
2023·四川绵阳·二模
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知识点：氧化还原反应方程式的书写与配平化学平衡常数的有关计算溶度积常数相关计算常见无机物的制备 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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锰酸锂()是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为MnO，还含有少量的、、CaO、)为原料制备锰酸锂的流程如下：

   

已知：I．25℃时，相关物质的Ksp如下表：
物质
Ksp
Ⅱ．25℃时，电离常数
Ⅲ．离子浓度低于时即为沉淀完全
(1)写出步骤①溶于稀硫酸时杂质反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的成分为、___________。
(3)步骤②加入的作用是___________。
(4)步骤③加入目的是除去杂质离子，若溶液中浓度为，要确保杂质离子沉淀完全，同时不降低产品产率，步骤③调控pH的范围应该为___________。反应的平衡常数___________。
(5)已知步骤④中得到产物的产率与溶液pH的关系如图所示。若反应时溶液pH过大，所得产物的产率偏低，但产品中Mn元素的质量分数偏大，原因是___________。

   

(6)步骤⑤反应的化学方程式为___________。
碱式碳酸锰[Mn2(OH)2CO3]是一种不溶于水的固体，是制造其他含锰化合物的原料。工业上以方锰矿(主要成分为MnO，还含有少量的Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2)为原料制备碱式碳酸锰。

25℃时，相关物质的Ksp如表：
物质Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Ca(OH)2
Ksp2×10-135×10-173×10-391×10-326×10-6
回答下列问题：
(1)“酸浸”时，滤渣I的成分是_____(填化学式)。
(2)“氧化”时，该反应的离子方程式为_____。
(3)“除杂”时，使用氨水的目的是将Fe3+和Al3+转化为沉淀而除去，则应调节溶液的pH≥_____；若Al3+沉淀完全时，则溶液中Fe3+的物质的量浓度为_____mol•L-1通常认为溶液中的离子浓度≤1×10-5mol•L-1沉淀完全)。
(4)“离子交换”和“洗脱”时，发生反应：Mn2++2HRMnR2+2H+(HR是氢型交换树脂)。洗脱为了提高“洗脱”效率，淋洗液应为_____(填“硫酸”、“氢氧化钠溶液”或“蒸馏水)。
(5)沉锰时，反应的离子方程式为_____，过滤、洗涤、干燥，得到Mn2(OH)2CO3，检验沉淀是否洗涤干净的操作是_____。
锰酸锂是锂电池的正极材料。以软锰矿粉(主要成分是，含少量等)为原料制备锰酸锂的流程如下：


常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下表：
物质
请回答下列问题：
(1)“酸浸”时，常在高压下充入，其目的是___________。
(2)“滤渣1”的主要成分是___________(填化学式，下同)，“酸浸”时，被氧化的物质是___________。
(3)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“调”时发生反应：，该反应的平衡常数___________。(已知：常温下，的电离常数)
(5)测得“沉镁”后溶液中，则残留的___________。“沉锰”后的滤液与碱加热处理后可返回___________(填步骤名称)步骤循环利用。
(6)“沉锰”生成碱式碳酸锰的同时放出，该反应的离子方程式为___________。

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