题目

高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题： 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1） “滤渣1”含有S和；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式。 （2） “氧化”中添加适量的MnO2的作用是将。 （3） “调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为~6之间。 （4） “除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+ ， “滤渣3”的主要成分是。 （5） “除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是。 （6） 写出“沉锰”的离子方程式。 （7） 层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2 ， 其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y= 时，z=。 答案： 【1】SiO2（不溶性硅酸盐）【2】MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O 【1】将Fe2+氧化为Fe3+ 【1】4.7 【1】NiS和ZnS 【1】F−与H+结合形成弱电解质HF，MgF2 ⇌ Mg2++2F−平衡向右移动 【1】Mn2++2 HCO3− =MnCO3↓+CO2↑+H2O 【1】13

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