Question

【題目】工業上用菱錳礦（MnCO3）［含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等雜質］為原料制取二氧化錳，其流程示意圖如下：

已知：生成氫氧化物沉淀的pH

	Mn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Cu(OH)2
開始沉淀時	8.3	6.3	2.7	4.7
完全沉淀時	9.8	8.3	3.7	6.7

Ksp(CuS)=6.3×10-16 Ksp(MnS)= 3×10-14

注：金屬離子的起始濃度為0.1 mol/L

回答下列問題：

（1）含雜質的菱錳礦使用前需將其粉碎，主要目的是_________________________。濾渣1的成分是_________，鹽酸溶解MnCO3的離子方程式是_________________________________；

（2）用生石灰而不用NaOH調節pH的原因是_______________________________；

（3）濾液2中加入某種物質X可以除去Cu2+，最適合的是_______________；

A.MnO2 B.NaOH C.MnS

該反應的離子方程式是____________________________；

（4）將MnCl2轉化為MnO2的一種方法是將酸化的NaClO3溶液氧化Mn2+，請補充并配平下列方程；____Mn2++_____ClO3-+______＝____Cl2↑+____MnO2+_________；_________________

（5）將MnCl2轉化為MnO2的另一種方法是電解法。（填“正極”或“負極”或“陰極”或“陽極”）

① MnO2在電解池的__________________（填“正極”或“負極”或“陰極”或“陽極”）生成；

② 若直接電解MnCl2溶液，生成MnO2的同時會產生少量Cl2。檢驗Cl2的操作是_______________。

Answer 1

【答案】 增大反應物接觸面積，提高反應速率 SiO2 MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O 生石灰經濟實惠 C MnS+Cu2+＝Mn2++CuS 5 2 4H2O 1 5 8H+ 陽極 將潤濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近，若試紙變藍則證明有Cl2生成

【解析】本題主要考查對于制取二氧化錳工藝流程的評價。

（1）含雜質的菱錳礦使用前需將其粉碎，主要目的是增大反應物接觸面積，提高反應速率。濾渣1的成分是不溶于鹽酸的SiO2，鹽酸溶解MnCO3的離子方程式是MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O；

（2）用生石灰而不用NaOH調節pH的原因是生石灰經濟實惠；

（3）濾液2中加入某種物質X可以除去Cu2+，最適合的是C；因A.無效，B.帶來雜質離子Na+，C.合適，故選C。該反應的離子方程式是MnS+Cu2+＝Mn2++CuS；

（4）根據電子守恒初步將方程式配平為5Mn2++2ClO3-+______＝Cl2↑+5MnO2+_________， 再根據電荷守恒和元素守恒得完整方程式：5Mn2++2ClO3-+4H2O ＝Cl2↑+5MnO2+8H+；

（5）①MnO2是氧化產物，在電解池的陽極生成；

②檢驗Cl2的操作是將潤濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近，若試紙變藍則證明有Cl2生成。