當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年貴州省貴陽市清華中學(xué)高二（上）月考化學(xué)試卷（11月份）> 試題詳情

高品質(zhì)MnO₂可用于生產(chǎn)鋰離子電池正極材料錳酸鋰．以軟錳礦與黃鐵礦為主要原料采用“兩礦一步浸出法”制備高品質(zhì)MnO₂的某工藝流程如圖所示：

已知：①軟錳礦與黃鐵礦的主要成分為MnO₂、FeS₂，還含少量FeO、Fe₂O₃、MgO、Al₂O₃、SiO₂等雜質(zhì)；
②該工藝條件下，相關(guān)金屬離子完全形成氫氧化物沉淀的pH如下：

金屬離子 Fe²⁺ Fe³⁺ Mn²⁺ Mg²⁺ Al³⁺

開始沉淀pH 6.9 1.9 6.6 9.1 3.4

沉淀完全（c=1.0×10^-5mol?L^-1）的pH 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7

回答下列問題：
（1）“配礦”過程中，將軟錳礦與黃鐵礦粉碎混勻的目的是
增加接觸面積，提高反應(yīng)速率；提高原料利用率
增加接觸面積，提高反應(yīng)速率；提高原料利用率
．
（2）“酸浸”操作中需先后分批加入H₂SO₄、H₂O₂．加入H₂SO₄后發(fā)生酸浸過程的主要反應(yīng)離子方程式為2FeS₂+3MnO₂+12H⁺═2Fe³⁺+3Mn²⁺+4S↓+6H₂O，2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺═2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O．
①已知濾渣1的主要成分為S、SiO₂等，其附著在礦粉顆粒表面使上述反應(yīng)受阻，此時加入H₂O₂，利用其迅速分解產(chǎn)生的大量氣泡可破除該不利影響．分析導(dǎo)致H₂O₂迅速分解的因素是
Fe³⁺或MnO₂可做H₂O₂分解的催化劑
Fe³⁺或MnO₂可做H₂O₂分解的催化劑
．
②礦粉顆粒表面附著物被破除后，H₂O₂可繼續(xù)與MnO₂在酸性條件下反應(yīng)，產(chǎn)生更多Mn²⁺，并伴有氣體生成，該反應(yīng)的離子方程式是
MnO₂+H₂O₂+2H⁺=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O
MnO₂+H₂O₂+2H⁺=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O
．
③H₂O₂除上述作用外，還可以將溶液中未與MnO₂反應(yīng)的Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，其目的是：
便于加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH時將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀除去
便于加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH時將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀除去
．
（3）“調(diào)pH”時調(diào)節(jié)溶液pH范圍為4.7～6.0，此時“濾渣2”的主要成分為
Fe（OH）₃、Al（OH）₃
Fe（OH）₃、Al（OH）₃
（填化學(xué)式）．
（4）“用NH₄F除雜”時，溶液體系中的Ca²⁺和Mg²⁺形成氟化物沉淀．若沉淀后上層清液中c（F^-）=c（F²）=0.05mol/L，則
c
（
C
a
2
+
）
c
（
M
g
2
+
）
=
50
50
[已知K_sp（MgF₂）=5.0×10^-11，K_sp（CaF₂）=2.5×10^-9]．

【答案】增加接觸面積，提高反應(yīng)速率；提高原料利用率；Fe³⁺或MnO₂可做H₂O₂分解的催化劑；MnO₂+H₂O₂+2H⁺=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O；便于加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH時將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀除去；Fe（OH）₃、Al（OH）₃；50

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/9/22 3:0:20組卷：9引用：1難度：0.4

相似題

1．為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金（其余成分與酸堿都不反應(yīng)）廢料的再利用，某同學(xué)實設(shè)計的回收利用方案如下：

（1）濾渣B中含有

（填化學(xué)式，下同）；試劑Z為

。
（2）寫出生成沉淀C的離子方程式

。
（3）若要從濾液D得到綠礬晶體，必須進行的實驗操作步驟：

、冷卻結(jié)晶、

、自然干燥，在這一系列操作中必要的夾持裝置外，還有酒精燈、燒杯、玻璃棒、蒸發(fā)皿、

。
（4）試劑Y是H₂O₂溶液，寫出生成硫酸銅溶液的化學(xué)方程式

。
（5）為測定綠礬晶體中結(jié)晶水含量，某同學(xué)取綠礬晶體m₁g,在隔絕空氣下加熱，使綠礬晶體失去結(jié)晶水，當(dāng)質(zhì)量不再變化稱得固體質(zhì)量裝置為m₂g,綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=

（列式表示）。
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：7引用：1難度：0.5
解析
2．粗鹽中含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，需要提純后才能綜合利用。粗鹽提純的步驟有：
①加入過量的Na₂CO₃溶液；②加入過量的BaCl₂溶液；③加入過量的NaOH溶液；④調(diào)節(jié)溶液的pH等于7；⑤溶解；⑥過濾；⑦蒸發(fā)結(jié)晶。
（1）正確的操作順序是

（填寫序號字母）。
a.⑤②③①⑥④⑦b.⑤①②③⑥④⑦
c.⑤③②①⑥④⑦d.⑤②①③④⑥⑦
（2）加入過量的Na₂CO₃溶液的目的是

（3）檢驗提純后所得固體中是否含SO₄^2-的操作方法是：取少許提純后的固體，加水溶解配成溶液，

。
（4）有NaCl和KCl的混合物25g,溶于水配成100mL的溶液，加入足量的AgNO₃溶液，充分反應(yīng)后濾出沉淀，充分洗滌、干燥，得沉淀質(zhì)量為57.4g,求100mL的溶液中NaCl和KCl的物質(zhì)的量濃度各為多少？（請寫出計算過程）。
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.7
解析

3．工業(yè)上用酸性K₂Cr₂O₇作鍍件上銅鍍層的除銅劑，氧化鍍件上的銅層?，F(xiàn)對除銅后的廢液（含有Cr³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、SO₄^2-）進行回收循環(huán)利用，設(shè)計了如圖工藝流程。

已知：
①2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O。
②BaCr₂O₇可溶于水，Ba CrO₄難溶于水。
③Zn²⁺、Cr³⁺與OH^-的反應(yīng)原理與Al³⁺相似，氫氧化物的沉淀pH的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

狀態(tài)
pH
離子沉淀完全時沉淀開始溶解沉淀完全溶解

Zn²⁺ 8.0 10.5 12.5

Cr³⁺ 6.8 12 14

Al³⁺ 5.2 7.8 10.8

（1）K₂Cr₂O₇中鉻的化合價為

價。
（2）“沉淀除雜”后測得c（OH^-）=2mol?L^-1，溶液中的陰離子除了OH^-和SO₄^2-還有

（填離子符號）。
（3）“濾渣Ⅰ”的主要成分是

（填化學(xué)式）。
（4）“氧化”時的還原產(chǎn)物為MnO₂，寫出反應(yīng)的離子方程式：

。
（5）“調(diào)pH”時需將pH調(diào)至8.0～10.0之間，其目的是

。
（6）SO₄^2-濃度太大不利于除銅退鍍液除銅，“除SO₄^2-”時，需先將溶液保持至較強的酸性再加入BaCO₃，本實驗所需的BaCO₃不宜過量，其原因為

。
（7）請寫出除銅退鍍液除銅的反應(yīng)的離子方程式：

。

發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：9引用：1難度：0.5

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金屬離子	Fe²⁺	Fe³⁺	Mn²⁺	Mg²⁺	Al³⁺
開始沉淀pH	6.9	1.9	6.6	9.1	3.4
沉淀完全（c=1.0×10^-5mol?L^-1）的pH	8.3	3.2	10.1	10.9	4.7

狀態(tài) pH 離子	沉淀完全時	沉淀開始溶解	沉淀完全溶解
Zn²⁺	8.0	10.5	12.5
Cr³⁺	6.8	12	14
Al³⁺	5.2	7.8	10.8