题目
软锰矿的主要成分为MnO2,含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn,其简化流程如下(中间产物的固体部分已经略去)。 已知: Ⅰ.矿石中所有金属元素在滤液A中均以离子形式存在。 Ⅱ.各种金属离子完全沉淀的pH如下表: Zn2+ Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ pH 8.0 10.1 9.0 3.2 4.7 回答下列问题: (1)步骤①中为了加快硫酸的浸取速率,可采用的方法是 (任写一种)。①中发生多个反应,其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出,溶液变为棕黄色,写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式 。 (2)步骤②加入金属锌是为了回收金属,回收金属的主要成分是 。 (3)步骤③中MnO2的其作用是 ,另外一种物质X可以是 。 A.ZnO B.MgCO3 C.MnCO3 D.Cu(OH)2 (4)MnO2与Li构成LiMnO2,它可作为某锂离子电池的正极材料,电池反应方程式为: Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C,写出该锂离子电池的正极电极反应式 。 (5)已知:HCN的电离常数K=4.9×10-10,H2S的电离常数K1=1.3×10―7,K2=7.0×10―15,向NaCN溶液中通入少量的H2S气体,反应的离子方程式为 。在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去,向含有0.020 mol·L―1Mn2+废水中通入一定量的H2S气体,调节溶液的pH=a,当HS―浓度为1.0×10―4 mol·L―1时,Mn2+开始沉淀,则a= 。[已知:Ksp(MnS)=1.4×10―15]
答案:(1)将矿石粉碎、加热、搅拌等(任答一种即可,1分) 3MnO2+2FeS+6H2SO4 Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S↓+6H2O(2分,掉“△”或“↓”扣1分) (2)Cu、Cd(2分,每个1分,答对1个得1分,见错无分) (3)将Fe2+氧化为Fe3+(1分) AC(2分,选对1个得1分,见错无分) (4)Li1-xMnO2+xLi++xe-=LiMnO2 (2分) (5)CN-+H2S=HCN+HS-(2分) 5(2分)