【題目】以硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中排放的含錳廢水(主要金屬離子為Mn2、Fe2、Al3,還含有少量Ca2Mg2、Cu2Ni2等離子)為原料,生產(chǎn)MnCO3的工藝流程如下:

已知:25 ℃時,Ksp(CaF2)1.5×1010、Ksp(MgF2)7.5×1011。

(1)流程中含錳廢水經(jīng)過前三步預(yù)處理,得到主要含有Mn2的母液。

①除鐵鋁時,在攪拌條件下先加入H2O2溶液,再加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH。加入H2O2溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。

②除鈣鎂步驟中,當Ca2、Mg2沉淀完全時,溶液中________。

(2) 沉錳過程在pH7.0條件下充分進行,反應(yīng)溫度對錳沉淀率的影響關(guān)系如圖所示。

①沉錳過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。該過程中加入適當過量的NH4HCO3的原因是________。

②當溫度超過30 ℃,沉錳反應(yīng)的錳沉淀率隨溫度升高而下降的原因是______________________________。

(3) 沉錳后過濾得到MnCO3粗產(chǎn)品,依次用去離子水和無水乙醇各洗滌23次,再低溫干燥,得到純凈的MnCO3。用無水乙醇洗滌的目的是____________________________。

【答案】2Fe2H2O22H=2Fe32H2O 2 Mn22HCO3-=MnCO3↓+H2OCO2 提高Mn2的沉淀率 溫度升高,NH4HCO3受熱分解(Mn2水解) 有利于低溫條件下快速干燥

【解析】

含錳廢水經(jīng)過除鐵鋁時,鐵亞鐵離子被氧化成鐵離子,鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,經(jīng)過除重金屬時,銅離子和鎳離子轉(zhuǎn)化為硫化銅和硫化鎳沉淀,經(jīng)過除鈣鎂時,鈣離子和鎂離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣和氟化鎂沉淀,溶液中的錳離子在沉錳時轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀,后經(jīng)洗滌干燥得到純凈的碳酸錳。

1①加入H2O2溶液是將亞鐵離子氧化成鐵離子,便于轉(zhuǎn)化成沉淀除去,其反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為2Fe2H2O22H=2Fe32H2O,故答案為:2Fe2H2O22H=2Fe32H2O

鈣離子和鎂離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣和氟化鎂沉淀,則溶液中,故答案為:2

2沉錳過程中加入過量的碳酸氫銨,提供碳酸根將錳離子盡可能多的轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀,提高Mn2的沉淀率,其反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為Mn22HCO3-=MnCO3↓+H2OCO2,故答案為:Mn22HCO3-=MnCO3↓+H2OCO2;提高Mn2的沉淀率;

銨鹽受熱易分解,當溫度過高時,碳酸氫銨容易分解,而溫度升高時,錳離子水解程度也會增大,所以沉錳反應(yīng)的錳沉淀率隨溫度升高而下降,故答案為:溫度升高,NH4HCO3受熱分解(Mn2水解);

3)沉錳后過濾得到MnCO3粗產(chǎn)品,用去離子水洗去表面的雜質(zhì)離子,因為碳酸錳高溫時容易分解,所以干燥時用易揮發(fā)的乙醇低溫下除去水分,使碳酸錳快速干燥,得到純凈的碳酸錳,故答案為:有利于低溫條件下快速干燥。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】1)能判斷CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是____(填字母)。

A.容器中壓強不變 B.混合氣體中c(CO)不變

Cv(H2)v(H2O) Dc(CO)c(CO2)

2)一定溫度下,向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體,發(fā)生反應(yīng):Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g) ΔH>0CO2的濃度與時間的關(guān)系如圖所示。

該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____;若鐵粉足量,CO2的起始濃度為2.0mol·L1,則平衡時CO的濃度為____mol·L1。

②下列措施中能使平衡時增大的是___(填字母)。

A.升高溫度 B.增大壓強

C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量鐵粉

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知常溫下氨氣能與 CaCl2 固體結(jié)合生成 CaCl2·8NH3。下列說法不正確的是

A.CaCl2·6NH3(s) 2NH3(g) CaCl2·8NH3(s) ΔH < 0

B.實驗室可用氯化銨固體和熟石灰共熱來制備氨氣,說明相對高溫不利于 CaCl2 與氨氣的化合

C.常溫下,在密閉容器中縮體加壓能增加體系中活化分子百分數(shù),有利于氨氣的吸收

D.CaCl2·6NH3(s) CaCl2·c4NH3(s) 2NH3(g),He 氣流可促進反應(yīng)進行

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【題目】用CO和H2合成CH3OH的化學方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) AH<0,按照相同的物質(zhì)的量投料,測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( )

A. 溫度:T1>T2>T3

B. 正反應(yīng)速率:v(a)>v(c), v(b)>v(d)

C. 平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)

D. 平均摩爾質(zhì)量:M(a)<M(c),M(b)<M(d)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】KClO3KHSO3能發(fā)生反應(yīng):ClO3+HSO3→SO42+ Cl+ H+(未配平)。已知該反應(yīng)的速率隨c(H+)的增大而加快。下圖為用ClO3在單位時間內(nèi)物質(zhì)的量濃度變化表示的該反應(yīng)υ-t圖。下列說法正確的

A. 反應(yīng)開始時速率增大可能是c(H+)所致

B. 縱坐標為υ(Cl)υ-t曲線與圖中曲線不能完全重合

C. 后期速率υ下降的主要原因是反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行

D. 圖中陰影面積可以表示t1-t2時間內(nèi)c(SO42-)增加量

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列實驗操作能達到實驗?zāi)康牡氖?/span>(  )

A.用裝置甲分液時,兩層液體應(yīng)依次從下口放出

B.用裝置乙除去NO中混有的少量NO2時,應(yīng)將混合氣體從a管通入

C.中和滴定時,錐形瓶應(yīng)先用待測液潤洗23

D.配制溶液時加水超過容量瓶的刻度線,應(yīng)立即用膠頭滴管吸出

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在給定條件下,下列選項中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是(  )

A.Al(s) Al(OH)3(s) Al2O3(s)

B.FeS2(s) SO2(g) BaSO3(s)

C.Cl2(g) NaClO(aq) HClO(aq)

D.Fe(s) Fe2O3(s) Fe2(SO4)3(aq)

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【題目】非金屬單質(zhì)A經(jīng)如圖所示的過程轉(zhuǎn)化為含氧酸D,已知D為強酸,請回答下列問題。

(1)A在常溫下為固體,B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體:

D的化學式是________

②在工業(yè)生產(chǎn)中,B氣體的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了環(huán)境。

(2)A在常溫下為氣體,C是紅棕色的氣體:

A、C的化學式分別是:A________;C________

D的濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)并生成C氣體,請寫出該反應(yīng)的化學方程式_______________________________________________。該反應(yīng)________(屬于不屬于”)氧化還原反應(yīng)。

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【題目】15分)含碳物質(zhì)的價值型轉(zhuǎn)化,有利于“減碳”和可持續(xù)性發(fā)展,有著重要的研究價值。請回答下列問題:

1)已知CO分子中化學鍵為C≡O(shè)。相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學鍵

HO

C≡O(shè)

C=O

HH

E/(kJ·mol1)

463

1075

803

436

CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) ΔH=___________kJ·mol1。下列有利于提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______________(填標號)。

a.增大壓強 b.降低溫度

c.提高原料氣中H2O的比例 d.使用高效催化劑

2)用惰性電極電解KHCO3溶液,可將空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲酸根(HCOO),然后進一步可以制得重要有機化工原料甲酸。CO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________________,若電解過程中轉(zhuǎn)移1 mol電子,陽極生成氣體的體積(標準狀況)為_________L。

3)乙苯催化脫氫制取苯乙烯的反應(yīng)為:(g)CO2(g)(g)CO(g)H2O(g),其反應(yīng)歷程如下:

①由原料到狀態(tài)Ⅰ____________能量(填“放出”或“吸收”)。

②一定溫度下,向恒容密閉容器中充入2 mol乙苯和2 mol CO2,起始壓強為p0,平衡時容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為5 mol,乙苯的轉(zhuǎn)化率為_______,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp=_______。[氣體分壓(p)=氣體總壓(p)×氣體體積分數(shù)]

③乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與p(CO2)的關(guān)系如下圖所示,請解釋乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著p(CO2)變化而變化的原因________________________________________________。

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