鲁科版高考化学一轮复习课后习题 第八章 课时规范练46.docVIP

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课时规范练46

《课时规范练》P451

1.(山东卷,17改编)工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题:

(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是。?

(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c平与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c平≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为已除尽。

中和时pH的理论范围为;酸化的目的是;Fe元素在(填操作单元的名称)过程中除去。?

(3)冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有。?

(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在(填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为。?

答案(1)使气固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行

(2)4.5≤pH9.3使CrO42-转化为Cr

(3)H2SO4(4)阳CrO

解析(2)中和时调节溶液pH的目的是将含Al、Si元素的离子转化为沉淀过滤除去,由图可知,当溶液pH≥4.5时,Al3+除尽,当溶液pH9.3时,硅元素又转化为SiO32-,因此中和时pH的理论范围为4.5≤pH9.3。将Al元素和Si元素除去后,溶液中Cr元素主要以Cr2O72-和CrO42-存在,溶液中存在平衡:2CrO42-+H2O

(3)母液中还含有H2SO4,可循环使用。

(4)由电解总反应可知,电解过程中实质是电解水,阳极上H2O失去电子生成O2和H+,阴极上H2O得到电子生成H2和OH-,由2CrO42-+H2OCr2O72-+2OH-可知,Cr2O72-在c平(OH-)减小的电极室中制得,即Na2Cr2O7在阳极室产生;电解过程中,阳极室中c平(OH-)减小,CrO42-水解平衡正向移动,c平(CrO42-

2.锰酸锂是较有前景的锂离子电池正极材料之一。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量铁、铝及硅等的氧化物)为原料制备锰酸锂(LiMn2O4),工艺流程如图:

回答下列问题:

(1)为了提高浸取速率可采取的措施有(任写2种)。?

(2)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+,生成Mn2+的离子方程式为。?

(3)滤渣Ⅱ的主要成分是;“精制”中加入H2O2的量比理论值大得多,其主要原因是。?

(4)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼,二者均可被氧化为MnO2,若“控温、氧化”时溶液的pH随时间的变化如下图所示,pH下降的原因是(用化学方程式表示)。?

(5)工业上也可以将“精制”后的滤液加入K2S2O8来合成MnO2。K2S2O8中S的化合价为+6价,则一个S2O82-

(6)为测定锰酸锂的纯度,取2.00g产品置于锥形瓶中,向其中加入2.68gNa2C2O4和足量硫酸,充分反应后,用0.100mol·L-1KMnO4标准溶液滴定未反应完的H2C2O4,到达滴定终点时消耗KMnO4标准溶液20.00mL。

已知:LiMn2O4Mn2+,则该产品中锰酸锂的质量分数是。?

[M(LiMn2O4)=181g·mol-1,M(Na2C2O4)=134g·mol-1]

答案(1)适当升温;适当增加浸取剂浓度;搅拌(任选两种)

(2)MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O

(3)Fe(OH)3、Al(OH)3H2O2在Fe3+的催化作用下部分分解

(4)Mn2(OH)2SO4+O22MnO2+H2SO4

(5)1(6)90.5%

解析(2)加入FeSO4、H2SO4进行浸取,MnO2被FeSO4还原为MnSO4,反应的离子方程式是MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O。

(3)H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,加入MnO调节溶液pH生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,滤渣Ⅱ的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;H2O2在Fe3+的催化作用下会发生分解,所以“精制”中加入H2O2的量比