2018北京高三化学总复习 无机化学工艺流程(专题训练)
1、(2017年北京顺义改)某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。已知FeCO3、MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,主要物质转化关系如下:
(1)设备1中反应后,滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣1中也无MnO2。滤渣1的主要成分是 (填化学式)。
(2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是 。
(3)设备2中加足量双氧水的作用是 。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+: 。
(4)设备4中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀部分溶解,。用化学平衡移动原理解释原因: 。
(5)设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置图如下:
① 电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的 极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为 。
② 该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式 。
答案:(1)SiO2
(2)2Fe2+ + MnO2+4H+ = 2Fe3++Mn2++2H2O 或2FeCO3+MnO2+8H+ = 2Fe3++Mn2++CO2↑+4H2O
(3)将Fe2+完全氧化为Fe3+ ;取滤液2,加入铁氰化钾溶液,如果有蓝色沉淀产生,则有Fe2+,否则没有Fe2+。
(4)滤渣2中存在Al(OH)3,存在电离平衡: Al3++3OH— Al(OH)3 AlO2—+H++H2O,加入NaOH溶液,H+被中和,浓度减低, Al(OH)3不断溶解。
(5)①负极;4OH——4e—=2H2O+O2↑ ② Mn