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鎢精礦分解渣可回收制備氧化鐵和碳酸錳。在70～80℃時，鎢精礦分解渣用鹽酸浸取，浸出液中主要金屬離子為Fe3+、Mn2+、Ca2+，還含有少量Al3+、Cu2+等。浸出液進一步制備氧化鐵和碳酸錳的部分工藝流程如圖。菁優(yōu)網(wǎng)?
已知：ⅰ.金屬離子的起始濃度為0.1mol?L-1時，生成氫氧化物沉淀的pH。
氫氧化物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Cu（OH）2 Mn（OH）2
開始沉淀時 1.5 3.3 4.4 7.8
完全沉淀時 2.8 4.6 6.4 8.8
ⅱ.
物質(zhì) CaSO4 CaCO3 MnCO3 CuS MnS
Ksp 7.1×10-5 2.8×10-9 2.3×10-13 1.3×10-36 2.5×10-13
（1）浸出液加入硫酸銨后，采取的分離操作是
過濾
過濾
。
（2）沉淀1的主要成分是
CaSO4
CaSO4
。
（3）已知，煅燒后的Fe2O3不溶于水和稀硝酸。粗氧化鐵中除Fe2O3外，還含有的物質(zhì)是
CuO、Al2O3
CuO、Al2O3
。
（4）結(jié)合化學用語解釋（NH4）2S溶液呈堿性的原因
NH
+
4
水解導致溶液呈酸性、S2-水解導致溶液呈堿性，S2-的水解程度大于
NH
+
4
的水解程度
NH
+
4
水解導致溶液呈酸性、S2-水解導致溶液呈堿性，S2-的水解程度大于
NH
+
4
的水解程度
。
（5）濾液3中含有Mn2+和Ca2+，加入Na2CO3主要沉淀出MnCO3的原因可能是
Ksp（CaCO3）＞Ksp（MnCO3），則錳離子比鈣離子更容易結(jié)合碳酸根離子生成沉淀，且溶液中鈣離子濃度低，不易生成沉淀
Ksp（CaCO3）＞Ksp（MnCO3），則錳離子比鈣離子更容易結(jié)合碳酸根離子生成沉淀，且溶液中鈣離子濃度低，不易生成沉淀
。
（6）碳酸錳含量測定。
步驟1：準確稱取0.1000g碳酸錳樣品于錐形瓶中，加入適量高磷混酸（主要含HClO4和H3PO4）加熱至220℃～240℃，無小氣泡冒出后，冷卻至室溫。
步驟2：用0.04mol?L-1硫酸亞鐵銨[（NH4）2Fe（SO4）2]標準溶液滴定，消耗硫酸亞鐵銨標準溶液體積為amL。
已知：ⅰ.
PO
3
-
4
能與Mn3+絡(luò)合形成穩(wěn)定的[Mn（PO4）2]3-。
ⅱ.HClO4的沸點為203℃。
①寫出HClO4將Mn2+氧化為[Mn（PO4）2]3-，同時生成Cl2的離子方程式
2
C
l
O
-
4
+14Mn2++28H3PO4=Cl2↑+14[Mn（PO4）2]3-+8H2O+68H+
2
C
l
O
-
4
+14Mn2++28H3PO4=Cl2↑+14[Mn（PO4）2]3-+8H2O+68H+
。
②碳酸錳樣品中錳的質(zhì)量分數(shù)為
2.2a%
2.2a%
。

【答案】過濾；CaSO4；CuO、Al2O3；
NH
+
4
水解導致溶液呈酸性、S2-水解導致溶液呈堿性，S2-的水解程度大于
NH
+
4
的水解程度；Ksp（CaCO3）＞Ksp（MnCO3），則錳離子比鈣離子更容易結(jié)合碳酸根離子生成沉淀，且溶液中鈣離子濃度低，不易生成沉淀；2
C
l
O
-
4
+14Mn2++28H3PO4=Cl2↑+14[Mn（PO4）2]3-+8H2O+68H+；2.2a%
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/5/11 8:0:9組卷：79引用：1難度：0.3
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  • 1．實驗小組的同學對一粗鹽樣品進行初步提純．所用實驗儀器或用品如下：
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    （1）指出下列標號儀器的名稱
    B．
     
    ，C
     
    ，D
     
    ，F(xiàn)
     
    ，G
     
    ，H
     
    ．
    （2）提純的步驟是：溶解、過濾、
     
    ．
    （3）“過濾”操作的要點可概括為“一貼、二低、三靠”，其中“二低”的含義是
     
    ．

    發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：6引用：3難度：0.5

  • 2．四氧化三鈷（Co3O4）為典型半導體，具有成本低、來源廣、穩(wěn)定性好和催化活性高等優(yōu)點，廣泛應用于超級電容器、鋰離子電池、催化劑、氣體傳感器、壓敏陶瓷、磁性材料和顏料等領(lǐng)域。從工業(yè)鈷渣（含Co2O3、Fe2O3等）中提取Co3O4的工藝流程如圖所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    回答下列問題：
    （1）在“溶解還原”時，需要將鈷渣粉碎的目的是
     
    。已知Co3O4與Fe3O4相似，則其中鈷的化合價為
     
    價。
    （2）請寫出“溶解還原”過程中Co2O3轉(zhuǎn)化為Co2+的離子方程式：
     
    。
    （3）已知：“沉鈷”時用到（NH4）2C2O4溶液。（NH4）2C2O4溶液中，
    NH
    +
    4
    、C2
    O
    2
    -
    4
    、HC2
    O
    -
    4
    三種離子濃度由大到小的順序為
     
    。
    （4）10g鈷渣經(jīng)上述過程后得到agCoC2O4固體，然后在坩堝中加熱“煅燒”至恒重后的剩余固體的質(zhì)量為bg。
    ①寫出CoC2O4固體在空氣中“煅燒”反應的化學方程式：
     
    。
    ②若從鈷渣到CoC2O4（其中有95%的鈷元素來源于鈷渣）過程中，鈷元素的利用率為80%，且a-b=6，則agCoC2O4固體的物質(zhì)的量為
     
    mol,鈷渣中鈷的質(zhì)量分數(shù)為
     
    （保留三位有效數(shù)字）。

    發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：5引用：3難度：0.5

  • 3．LiCoO2（鈷酸鋰）是鋰離子電池的正極材料。以某海水為原料制備鈷酸鋰的一種流程如圖。菁優(yōu)網(wǎng)
    已知如下信息：
    ①該海水中含濃度較大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
    ②碳酸鋰的溶解度與溫度關(guān)系如圖所示。
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    ③常溫下，幾種難溶物質(zhì)的溶度積數(shù)據(jù)如表：
    物質(zhì) Li2CO3 MgCO3 CaCO3 MnCO3 Mg（OH）2
    Ksp 2.5×10-2 6.8×10-6 2.8×10-9 2.3×10-11 6.0×10-10
    請回答下列問題：
    （1）LiCoO2中鈷的化合價為
     
    ，濾渣1主要成分有MgCO3、Mg（OH）2、CaCO3和
     
    （填化學式）。
    （2）調(diào)pH=5的目的是
     
    。
    （3）“沉鋰”包括過濾、洗滌等，宜用
     
    （填“熱水”或“冷水”）洗滌Li2CO3。加入純堿的量與鋰回收率的關(guān)系如表所示。
    序號 n（Na2CO3）/n（LiCl） 沉淀質(zhì)量/g 碳酸鋰含量/% 鋰回收率/%
    ① 0.9：1 10.09 92.36 77.67
    ② 1.0：1 10.97 90.19 82.46
    ③ 1.1：1 11.45 89.37 85.27
    ④ 1.2：1 12.14 84.82 85.45
    從生產(chǎn)成本考慮，宜選擇
     
    （填序號）方案投料。
    （4）“合成”中采用高溫條件，放出一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。寫出“合成”發(fā)生反應的化學方程式
     
    。
    （5）若以甲烷燃料電池（稀H2SO4作電解質(zhì)溶液）為電源給鋰離子電池充電，則甲烷燃料電池的負極電極反應式為
     
    。

    發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.6
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