解答题-工业流程题 较难0.4 引用1 组卷235
锰在汽车电池、高端装备制造、新材料等领域有广泛应用。利用软锰矿(主要成分为
,含
等杂质)和黄铁矿(主要成分为
)联合制备绿矾和高纯
,并用所得
制备
的工艺流程如下:
如下:
回答下列问题:
(1)将软锰矿和黄铁矿“粉碎”,并用水调至糊状的目的是______ 。“浸渣”中除了含有不溶于酸的杂质外,还含有生成的单质
,则“酸浸”时发生的主要反应的离子方程式为______ 。
(2)常温下,
的溶度积![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/022a886f0f5ce9bc14abd35a385232f3.svg)
______ 。“调
”的范围为______ 。
(3)“沉锰”时,溶液的
、反应时间与
的产率的关系如图1所示。“沉锰”时,应调节溶液的
为______ 。“沉锰”反应的离子方程式为______ 。______ 。
(5)“电解”制取金属锰的化学方程式为______ 。
(6)铜、钛和锰、铁都是第四周期的过渡元素。一种含
四元铜氧化物超导体晶体的晶胞结构如图2所示(晶胞参数为
),该晶体的密度为______
(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为
)。
金属离子 | ||||
开始沉淀的 | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 |
沉淀完全 | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 |
(1)将软锰矿和黄铁矿“粉碎”,并用水调至糊状的目的是
(2)常温下,
(3)“沉锰”时,溶液的
(5)“电解”制取金属锰的化学方程式为
(6)铜、钛和锰、铁都是第四周期的过渡元素。一种含
23-24高三下·河南·阶段练习
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四氧化三锰(
)是一种可用于生产锂离子电池正极材料的原料。以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含
等元素)为原料制备高纯
的工艺流程如下图所示。
形成氢氧化物沉淀的
范围如下表:
回答下列问题:
(1)“氧化”中添加适量的
的作用是___________ 。(用离子方程式表示)
(2)“滤渣2”中主要有___________ ,“调
”时溶液的
范围应调节为___________ ~6.2之间。
(3)“除杂2”的目的是生成
,沉淀除去
。若溶液酸度过高,会导致___________ 。
(4)常温下,利用表格中的数据,计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87af3c5aa7bf60815e1546d3568e82e4.svg)
___________ 。(已知
)
(5)
和氨水混合在
下得到的
的产率最高。若继续升高温度,会导致产率降低,原因可能是___________ 。
(6)在“沉锰”时,可用尿素
代替
,同时控制温度在
,写出尿素“沉锰”反应的离子方程式:___________ 。
(7)金属
晶体中的原子堆积方式如图所示,六棱柱底边边长为
,高为
,阿伏加德罗常数的值为
,
的相对原子质量为M,则
晶体的密度为___________
(已知
,列出计算式即可)。
金属离子 | |||||||
开始沉淀的 | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的 | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“氧化”中添加适量的
(2)“滤渣2”中主要有
(3)“除杂2”的目的是生成
(4)常温下,利用表格中的数据,计算
(5)
(6)在“沉锰”时,可用尿素
(7)金属
高品质
可用于生产锂离子电池正极材料锰酸锂。以软锰矿与黄铁矿为主要原料采用“两矿一步浸出法”制备高品质
的某工艺流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/b94df503-a956-443d-9807-3423b508f462.png?resizew=524)
已知:软锰矿与黄铁矿的主要成分为
、
,还含少量
等杂质:
②该工艺条件下,相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的
如下:
回答下列问题:
(1)“配矿”过程中,将软锰矿与黄铁矿粉碎混匀的目的是___________ 。
(2)“酸浸”操作中需先后分批加入
、
。加入
后发生酸浸过程的主要反应离子方程式为
,
。
①已知滤渣1的主要成分为S、
等,其附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻,此时加入
,利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响,分析导致
迅速分解的因素是___________ 。
②矿粉颗粒表面附着物被破除后,
可继续与
在酸性条件下反应,产生更多
,并伴有气体生成,该反应的离子方程式是___________ 。
③
除上述作用外,还可以将溶液中未与
反应的
转化为
,其目的是:___________ 。
(3)“调p”时调节溶液
范围为4.7-6.0,此时“滤渣2”的主要成分为___________ (填化学式)。
(4)“沉锰”步骤发生主要反应的离子方程式为___________ 。
(5)“用
除杂”时,溶液体系中的
和
形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89d4882a9302b5cc066fe7cf13c97e19.svg)
___________ 。(
、
)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/b94df503-a956-443d-9807-3423b508f462.png?resizew=524)
已知:软锰矿与黄铁矿的主要成分为
②该工艺条件下,相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的
金属离子 | |||||
开始沉淀 | 6.9 | 1.9 | 6.6 | 9.1 | 3.4 |
沉淀完全( | 8.3 | 3.2 | 10.1 | 10.9 | 4.7 |
(1)“配矿”过程中,将软锰矿与黄铁矿粉碎混匀的目的是
(2)“酸浸”操作中需先后分批加入
①已知滤渣1的主要成分为S、
②矿粉颗粒表面附着物被破除后,
③
(3)“调p”时调节溶液
(4)“沉锰”步骤发生主要反应的离子方程式为
(5)“用
四氧化三锰(
)是一种可用于生产锂离子电池正极材料的原料。以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)为原料制备高纯
的工艺流程如下图所示。
]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
回答下列问题:
(1)“氧化”中添加适量的
的作用是___________ (用离子方程式表示)。
(2)“除杂1”的目的是除去
、
等杂质离子,则“滤渣3”中主要有___________ ,“调pH”时溶液的pH范围应调节为___________ 之间。
(3)“除杂2”的目的是生成
沉淀除去
,若溶液酸度过高,会导致___________ 。
(4))常温下,利用表格中的数据,计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/999b9dfdd4248b1412ba4abc02e61fac.svg)
___________ (已知
)。
(5)在“沉锰”时,可用尿素[
]代替
,同时控制温度在115~120℃,写出尿素“沉锰”反应的离子方程式___________ 。
(6)
和氨水混合在80℃下得到的
的产率最高,若继续升高温度,会导致产率降低,原因可能是___________ 。
金属离子 | |||||||
开始沉淀的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)“氧化”中添加适量的
(2)“除杂1”的目的是除去
(3)“除杂2”的目的是生成
(4))常温下,利用表格中的数据,计算
(5)在“沉锰”时,可用尿素[
(6)
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