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          MnCO3是重要化工原料,由MnO2制備MnCO3一種工藝流程如下:
          Ⅰ.研磨MnO2,加水配成濁液。
          Ⅱ.MnO2濁液經還原、純化、制備等過程,最終獲得MnCO3固體。

          資料:
          ①MnCO3不溶于水。該工藝條件下,MnO2與H2SO4不反應。
          ②難溶電解質的溶度積:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13
          (1)研磨MnO2的目的是
          增大固體與反應物的接觸面積,加快反應速率
          增大固體與反應物的接觸面積,加快反應速率

          (2)MnO2氧化Fe2+為Fe3+的離子方程式為
          MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O
          MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O

          ①根據上述反應,還原MnO2所需的H+與Fe2+的物質的量比值應為2。而實際上加入的酸要少一些,請結合含鐵產物解釋原因
          由于反應生成含有鐵離子的沉淀,消耗了氫氧根離子,促進了水電離,溶液中氫離子濃度增大,所以還原MnO2所需的H+與Fe2+的物質的量實際比值(1~1.25)小于 2
          由于反應生成含有鐵離子的沉淀,消耗了氫氧根離子,促進了水電離,溶液中氫離子濃度增大,所以還原MnO2所需的H+與Fe2+的物質的量實際比值(1~1.25)小于 2

          ②取少量母液,滴加
          K3[Fe(CN)6]
          K3[Fe(CN)6]
          溶液,未產生藍色沉淀,說明溶液中不存在Fe2+
          (3)純化
          向母液中滴加氨水調pH,除去殘留的Fe3+。若母液中c(Mn2+)=1mol?L-1,使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol?L-1,溶液中c(OH-)至少為
          6.5×10-12
          6.5×10-12
          mol?L-1,則溶液中
          Qc=c(Mn2+)×c2(OH-)=1mol/L×(6.5×10-122=4.225×10-23,而Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13,即Qc<Ksp,沒有沉淀產生
          Qc=c(Mn2+)×c2(OH-)=1mol/L×(6.5×10-122=4.225×10-23,而Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13,即Qc<Ksp,沒有沉淀產生
          ,所以此時不會有Mn(OH)2,沉淀生成。(已知
          3
          280
          ≈6.5)。
          (4)制備
          將Mn2+純化液與稍過量的NH4HCO3,溶液混合,得到含MnCO3的濁液。將濁液過濾,洗滌沉淀,干燥后得到MnCO3固體。
          ①通過檢驗SO42-來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗SO42-的操作是取最后一次洗滌液,
          加入足量的稀鹽酸,再加入氯化鋇溶液,沒有沉淀產生
          加入足量的稀鹽酸,再加入氯化鋇溶液,沒有沉淀產生
          ,說明沉淀已洗滌干凈。
          ②生成MnCO3的離子方程式是
          2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O
          2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O

          【答案】增大固體與反應物的接觸面積,加快反應速率;MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O;由于反應生成含有鐵離子的沉淀,消耗了氫氧根離子,促進了水電離,溶液中氫離子濃度增大,所以還原MnO2所需的H+與Fe2+的物質的量實際比值(1~1.25)小于 2;K3[Fe(CN)6];6.5×10-12;Qc=c(Mn2+)×c2(OH-)=1mol/L×(6.5×10-122=4.225×10-23,而Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13,即Qc<Ksp,沒有沉淀產生;加入足量的稀鹽酸,再加入氯化鋇溶液,沒有沉淀產生;2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.5
          相似題
          • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗
            Fe3+已經除盡的試劑是
             

            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
             

            (5)煅燒A的反應方程式是
             

            (6)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
          • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
             
            ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            (5)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
          • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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