综合题14.0分
化学

8.MnCO3是信息产业和机电工业的重要基础功能材料,某地有含锰矿石(主要成分是MnO2还含CaO、Al2O3、FeS等杂质),由此矿石生产MnCO3的工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)操作Ⅰ为:           

(2)取溶液Ⅰ加入KSCN溶液,溶液呈血红色,试写出酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式:________________________________

(3) 调节溶液pH所用物质X最好为(     )A. NaOH溶液    B. 氨水   C. MnCO3固体    D. 盐酸

(4)滤渣Ⅰ为__________,滤渣Ⅱ为__________。

(5)沉锰的化学方程式为:____________________。

(6)MnCO3也是制造锂离子电池的重要原料,在此电池的正极,充放电过程中发生LiMn2O4与Li1-xMn2O4之间的转化,写出该电池充电时正极发生的反应式:____________________。

正确答案及相关解析

正确答案

(1)过滤

解析

(1)操作1得到的是S单质的沉淀,所以此处物质分离的方法是过滤。

(2)取溶液1加入KSCN溶液,溶液呈现出血红色,说明有三价铁离子的存在,所以在酸容的过程中FeS发生的离子方程式FeS + 12H+ +3MnO22Fe3+ + 2S↓ + 3Mn2+ + 6H2O。

(3)由于不能引入杂质,则调节溶液的PH所用的物质X最好是MnCO3固体,答案选C。

(4)根据表中数据分析可得到当PH=6的时候,铁离子和氯离子会完全沉淀,因此滤渣是Al(OH)3、Fe(OH);滤液中还会含有钙离子,则加NaF后转换成Ca F2的沉淀。

(5)沉锰的化学物为NaHCO3 、MnSO4 ,化学方程式为:MnSO4 + 2NaHCO3=MnCO3 + Na2SO4 + H2O + CO2

(6)MnCO3也是制造锂离子电池的重要原料,在此电池充电过程中正极发生LiMn2O4失去电子的氧化反应,  LiMn2O4 -xe- =Li1-xMn

考查方向

本题主要考查了考查物质制备工艺流程图分析。

解题思路

1、化工流程中的实验分析化工流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多,因此分析工业生产化工流程题时,应将流程路线、试题设问和理论知识有机结合起来,它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题,可以说它是无机框图题的创新。流程的呈现形式有:①操作流程;②物质变化流程;③装置流程。

制备装置的识图技巧①明确目的;②所制备物质是否有特殊性质(即是否需要特殊保护);③制备过程中是否产生有毒气体等;④进入每一装置的物质是什么,吸收了什么物质或生成了什么物质。

2、解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应——知其然,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述和工整书写。由于化工流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。

易错点

1、表中数据分析可得到当PH=6的时候,铁离子和氯离子会完全沉淀。

2、电池充电过程中正极发生LiMn2O4失去电子的氧化反应的书写。

知识点

常见金属的活动性顺序及其应用