题目

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该含锰矿中提取金属锰，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 2 中加足量双氧水的作用是_____。 用一个离子方程式表示如何检验滤液 2 中是否存在 Fe2＋：________。 (3)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该工艺如果采用阳离子交换膜，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：【答案】    (1)．【答题空22-1】SiO2    (2)．【答题空22-2】将 Fe2+完全氧化为 Fe3+    (3)．【答题空22-3】3Fe2＋+ 2Fe(CN)63-= Fe 2    (4)．【答题空22-4】负极    (5)．【答题空22-5】4OH——4e—＝2H2O＋O2↑  或 2H2O-4e—=O2↑+4H+    (6)．【答题空22-6】Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+ 【解析】 试题分析：（1）含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等，加入稀硫酸后，SiO2不能与硫酸发生反应，所以滤渣1的主要成分是SiO2；（2）设备1中FeCO3可与硫酸反应生成亚铁离子，Fe2＋与MnO2发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe2+＋ MnO2＋4H+＝ 2Fe3+＋Mn2+＋2H2O 或2FeCO3＋MnO2＋8H+ ＝ 2Fe3+＋Mn2+＋CO2↑＋4H2O；（3）设备2中加足量双氧水的作用是将Fe2+完全氧化为Fe3+，检验滤液2中是否存在Fe2+的方法是取滤液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）设备4中的滤渣为氢氧化铝和氢氧化铁，加入过量氢氧化钠溶液，NaOH与氢氧化铝反应，使其溶解，用化学平衡移动原理解释原因为Al(OH)3中存在电离平衡: Al3++3OH—Al（OH）3AlO2—+H++H2O ，加入NaOH溶液，H＋被中和,浓度减低， Al(OH)3不断溶解。（5）①电解池中，阴离子由阴极流向阳极，则B为正极，A为负极，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为4OH——4e—＝2H2O＋O2↑；②该副反应为Mn2+失去电子氧化成为MnO2，电极反应式为Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+。 考点：考查化学实验的设计和评价，物质的制备、收集和净化物质的分离等知识。

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