时间:2017-02-01 19:22:07
实验题 & 91exam.orgnbsp;（16分）工业上可用软锰矿（主要成分是MnO2）和黄铁矿（主要成分是FeS2）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/5abanjfdl4d.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
回答下列问题：
（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有（写一条）??????????。
（2）除铁工序中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，其作用是：
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????。
（3）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=\"0.01\" mol?L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=??????????????〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕，
（4）沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol?L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是????????????????????????????????????????????。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/lff5pe1f4ia.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（5）沉锰工序中有CO2生成，则生成MnCO3的离子方程式是???????????????????????????????????????。
（6）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是???????????????????????????????????????????????。
副产品A的化学式是????????????????。
实验题 （16分）工业上可用软锰矿（主要成分是MnO2）和黄铁矿（主要成分是FeS2）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/5abanjfdl4d.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
回答下列问题：
（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有（写一条）??????????。
（2）除铁工序中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，其作用是：
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????。
（3）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=\"0.01\" mol?L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=??????????????〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕，
（4）沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol?L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是????????????????????????????????????????????。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/lff5pe1f4ia.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（5）沉锰工序中有CO 2生成，则生成MnCO3的离子方程式是???????????????????????????????????????。
（6）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是???????????????????????????????????????????????。
副产品A的化学式是????????????????。
本题答案：32．（16分） （1）搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当提
本题解析：
试题分析： （1）提高浸取率的措施可以是搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当增大酸的浓度等，任选一条。
（2）主要成分是FeS2 的黄铁矿在酸浸过程中产生亚铁离子，因此流程第二步除铁环节的铁应该转化铁离子才能更好除去，所以需要加入氧化剂软锰矿把Fe2+氧化为Fe3+，在加入石灰调节pH值使Fe3+完全沉淀。
（3）由于流程第二步加入了石灰引入了Ca2+ 杂质，因此除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质可分别使用(NH4)2S和NH4F，生成CuS、CaF沉淀除去。根据已知氟化钙的溶度积和c(F-)，可求c(Ca2+)= Ksp(CaF2)/ c2(F-)=1.46×10-6 mol?L-1 。
（4）从沉锰的图像可以看出，在已给的几个pH值条件下，pH越大得到的MnCO3的产率越高，且需要的时间越短，且在pH=7时，有更好的效果，因此结论是pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO3的产率最高。
（5）沉锰工序的溶液中有Mn2+，加入碳酸氢铵，Mn2+会与HCO3-电离产生的CO32-结合成难溶的沉淀MnCO3 ，从而促进HCO3-进一步电离产生H+，一部分HCO3-又与电离得到的H+反应生成气体CO2，因此整个反应可以表达成Mn2++2HCO3-?=? MnCO3↓+CO2↑+H2O。
（6）从沉锰工序中得到纯净MnCO3，只需将沉淀析出的MnCO3 过滤、洗涤、干燥即可。得到的滤液中还有大量的铵根离子和硫酸根离子没有反应，因此可以制的副产品? (NH4)2SO4 。
本题所属考点：【气体的净化、干燥、吸收与收集】
本题难易程度：【一般】