1、填空题 28（15分）某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：
时间:2025-06-25 23:00:10
1、填空题 28（15分）某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/bg5ikrfovom.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
阴离子膜法电解装置如图所示：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/5jz3cmzlkqj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式 。
（2）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO2，请解释原因 .
（3）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/sj4gonzxarv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是 ，滤液中含有的阳离子有H+和 。
（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是 极。实际生产中，以石墨为电极，阳极区以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为 。
（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式 。
参考答案：（1）MnCO3＋2H+＝Mn2+＋CO2↑＋H2O
（2）MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+
（3）Al(OH)3、Fe(OH)3；Mn2+、Mg2+、NH4+
（4）负极；4OH-－4e-＝O2↑＋2H2O 或2H2O-4e-＝O2↑＋4H+
（5）Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+
本题解析：将碳酸锰矿粉溶于稀硫酸中，MnCO3、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反应生成硫酸盐，酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加双氧水，再加氯水，并调节溶液的pH到6，根据氢氧化物沉淀需要的pH，当pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在Mn2+、Mg2+、NH4+，则滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3，然后进一步精制，再利用离子交换膜电解。
（1）碳酸锰和稀硫酸反应生成硫酸锰，二氧化碳和水，离子方程式为MnCO3＋2H+＝Mn2+＋CO2↑＋H2O；（2）加入双氧水时将亚铁离子氧化为铁离子，根据氢氧化物沉淀需要的pH知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在Mn2+、Mg2+、NH4+，则滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3，滤液中含有的阳离子为H+、Mn2+、Mg2+、NH4+；（3）酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原，亚铁离子被氧化生成铁离子，所以在浸出液里锰元素只以锰离子的形式存在，且滤渣中无MnO2；（4）根据阴离子移动方向可知，左边电极是阴极，右边电极是阳极，则连接阴极的电极A是电源的负极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为4OH-－4e-＝O2↑＋2H2O 或2H2O-4e-＝O2↑＋4H+；（5）锰离子不稳定，易被氧化生成二氧化锰，所以阳极的副反应为Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+。
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用、电解原理
点评：本题主要考查混合物的分离和提纯，侧重考查学生对知识的综合运用能力，涉及内容较多，难度较大。
本题难度：困难
2、选择题 在常温时的下列溶液中，BaSO4的溶解度最大的是
[? ]
A．40 mL 1 mol/L的BaCl2溶液
B．30 mL 2 mol/L的Ba(OH)2溶液
C．10 mL纯水
D．50 mL 0.1 mol/L的H2SO4溶液
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 在100mL 0.01mol/L KCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl Ksp=1.8×10-10)
A．有AgCl沉淀析出
B．无AgCl沉淀
C．无法确定
D．有沉淀但不是AgCl
参考答案：A
本题解析：利用浓度商与溶度积的大小比较判断600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/peaiqpl3wu0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
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Qc=\" c(\" Ag+)·c(Cl-)=9.9×10-5mol/L×9.9×10-3mol/L=\"9.8×\" 10-7mol2．L-2>Ksp，故有AgCl沉淀生成。
考点：考查沉淀溶解平衡计算。
本题难度：一般
4、选择题 在100mL 0.01mol/L KCl溶液中，加入1mL 0.01mol/L AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10－10 mol2/L2)? (? )
A．有AgCl沉淀析出
B．无AgCl沉淀析出
C．无法确定
D．有沉淀但不是AgCl
参考答案：A
本题解析：本题主要利用浓度商与溶度积的大小比较，判断是否有沉淀生成。通过计算可以看出加入溶液后Qc>Ksp(AgCl)，因此应当有AgCl沉淀析出。
本题难度：简单
5、选择题 2007年诺贝尔化学奖获得者德国科学家格哈德·埃特尔在表面化学研究领域作出了开拓性贡献。化学家将研究气体与固体（或液体）在界面上所发生的物理化学现象的科学称为表面化学。对下列现象的研究不属于表面化学范畴的是
A．氯化银在水中的溶解平衡
B．氢氧燃料电池中电极上的反应
C．铁在潮湿的空气中生锈
D．氮气与氢气在铁触媒作用下化合
参考答案：A
本题解析：题干中强调“表面化学”有气体参与，只有A选项的溶解平衡与气体无关，故不属表面化学范畴。
本题难度：一般