人教专题19 化学工艺流程图-2019年高考化学易错题汇总（解析版）.doc

1．工业上采用***化铵熔烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示：
已知：①菱锰矿的主要成分是MnCO3，其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。②部分阳离子沉淀时溶液的pH；
离子
Al3+
Fe3+
Ca2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
4.1
2.2
10.6
8.1
9.1
沉淀完全的pH
4.7
3.2
13.1
10.1
11.1
③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4C1MCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O
（1）合1、2、3，分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、c(NH4C1)/c(菱锰矿粉)分别为______、______、______。
（2）对浸出液净化除杂时，需先加入MnO2，作用是______，再调节溶液pH的最大范围为______，将Fe3+和Al3+变为沉淀面除去，然后加人NH4F将Ca2+、Mg2+变为氧化物沉淀除去。
（3）”碳化结品”步骤中，加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为______。
（4）上述流程中可循环使用的物质是______（填化学式）。
（5）现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤：称取4.000g试样，向其中加入稍过量的磷酸和***，加热使产品中MnO
2完全转化为[Mn（PO4）2]3-（其中NO3-转化为NO2-）；加入稍过量的硫酸，发生反应NO2-+NH4+=N2↑+2H2O以除去NO2-；加入稀硫酸酸化，再加入60.00mL0.500mol•L-1硫酸亚铁铵溶液，发生的反应为[Mn（PO4）2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43-；用5.00mL0.500mol•L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为______。
②试样中锰的质量分数为______。
【答案】500℃ 60min 1.10 将Fe2+氧化为Fe3+ 4.7≤pH<9.1 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O NH4Cl 6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O 20.625%
（4）通过流程可知，可以循环利用的物质为***化铵，答案为：NH4Cl；
（5）①酸性K2Cr2O7溶液中的Cr为+6价，反应中变为+3价，亚铁离子变为+3价，反应的离子反应式：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；②加热的硫酸亚铁铵中的亚铁离子分两部分，与[Mn(PO4)2]3－和K2Cr2O7反应，n（Fe2+）：n（Cr2O72-）=6：1，n1（Fe2+）=6×0.5mol/L×0.005L=0.015mol，n2（Fe2+）：
n（[Mn(PO4)2]3－）=1：1，n2（Fe2+）= n（[Mn(PO4)2]3－）=0.500mol/L×0.060L-0.015mol=0.015mol，根据Mn原子守恒，则m（Mn）=0.015mol×55g/mol=0.825g，质量分数=0.825/4=0.20625=20.625%；
2．碱性锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的电解质溶液是KOH溶液。某课题组用废旧铁壳无***碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料——MnxZn(1−x)Fe2O4，其工艺流程如下图所示：
（1）已知MnxZn(1−x)Fe2O4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取***气时还原产物中的锰相同，则铁元素的化合价为______。
（2）“浸取”工序得到的滤液A经蒸发结晶，可以获得化工产品M，M的电子式为_____。
（3）“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+，写出该反应的离子方程式：_______。
（4）“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式MnxZn(1−x)Fe2O4相符合。
①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：________________、__________________。
②若测得滤液的成分为c(Mn2+)+c(Zn2+)=a mol·L−1，c(Fe2+)+c(Fe3+)=b mol·L−1，滤液体积为1 m3，“调铁”工序中，需加入的铁粉质量为___________kg（忽略溶液体积变化，用含a、b的代数式表示）。
（5）在“氧化”工序中，加入双氧水的目的是______________________；生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值，其可能原因除温度外，主要是