- 常见金属的活动性顺序及其应用
- 共63题
10.软锰矿（主要成分为MnO2）可用于制备锰及其化合物。
（1）早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4，再利用铝热反应原理制得锰，该铝热反应的化学方程式为 。
（2）现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示：
下表为t℃时，有关物质的pKsp（注：pKsp =－lgKsp）。
软锰矿还原浸出的反应为：
12MnO2 + C6H12O6 + 12H2SO4＝12MnSO4 + CO2↑+18H2O
①该反应中，还原剂为_______。写出一种能提高还原浸出速率的措施： 。
②滤液1的pH （填“＞”、“＜”或“＝”）MnSO4浸出液的pH。
③加入MnF2的主要目的是除去 （填Ca2+、Fe3+或Cu2+）
（3）由MnSO4制取MnCO3往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液，，该反应的离子方程式为_________________________；若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液，还会产生Mn(OH)2，可能的原因有：MnCO3(s) + 2OH－(aq) 
正确答案
（1）8Al + 3Mn3O4
（2）①C6H12O6 升高反应温度（或将软锰矿研细等其他合理答案）②＞③Ca2+（3）Mn2+ + 2HCO3-＝MnCO3↓+ H2O + CO2↑ 100
解析
（1）高温下，Al和Mn3O4发生铝热反应生成Mn，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式为8Al + 3Mn3O4
（2）软锰矿还原浸出得到硫酸锰溶液，说明浸取液为稀硫酸，同时溶液中还含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等杂质，调节溶液的pH，Fe（OH）3的PKsp为37.4与其它离子相比最大，调节pH可以将 Fe（OH）3沉淀下来，向滤液中加入硫化铵，CuS的pKsp为35.2，可以将铜离子形成硫化物沉淀下来，再加入MnF2，形成CaF2沉淀，除去Ca2+，最后对得到的含有锰离子的盐电解，可以得到金属锰，
①软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2+C6H12O6+12H2SO4═12MnSO4+6CO2↑+18H2O，该反应中，Mn元素化合价由+4价变为+2价、C元素化合价由0价变为+4价，失电子化合价升高的反应物是还原剂，所以C6H12O6为还原剂；反应物接触面积越大、温度越高反应速率越快，所以能提高还原浸出速率的措施：升高反应温度或将软锰矿研细等；
②软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2+ C6H12O6+12H2SO4＝12MnSO4+CO2↑+18H2O，溶液呈强酸性，还原浸出液中含有Mn2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+，此时未形成沉淀， pKsp=-1gKsp，pKsp越大，沉淀溶解平衡常数越小，滤液1为形成Fe（OH）3沉淀，pKsp=-1gKsp=37.4，Ksp=10-37.4，Ksp=c（Fe3+）×c3（OH-）=10-37.4，c（OH-）≈10-10，c（H+）=1×10-4mol/L，pH=4，所以滤液1的pH大于MnSO4浸出液的pH=4才能形成氢氧化铁沉淀，故答案为：＞；
③CaF2难溶于水，滤液2中含有Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-，加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀，除去Ca2+；
（3）锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、水和二氧化碳气体，离子方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑；
由MnCO3（s） + 2OH－（aq）
K＝
考查方向
本题主要考查化工流程、氧化还原反应、合金及其他金属难溶电解质的溶解平衡等相关知识。
解题思路
学会找关键词、关键数据、关键反应等题供的重要信息。把每一个流程分析透彻是得分的关键。比如该题流程中的调节PH的目的是将铁离子和铜离子转化成氢氧化物沉淀；加入MnF2，形成CaF2沉淀，除去Ca2+等。
易错点
审题不清、甚至题目都没看懂；每一步骤发生的反应及其变化分析不清。
知识点
10.钼（Mo)是一种过渡金属元素，通常用作合金及不镑钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备 金属钼的主要流程图，已知钼酸难溶于水。
正确答案
（1）2MoS2＋7O2
（2）MoO3＋2NH3·H2O=(NH4)2MoO4↓＋2H2O
（3）CD 2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
（4）烧杯、漏斗、玻璃棒
（5）41.1
解析
（1）二硫化钼与氧气在高温下反应生成三氧化钼和二氧化硫，所以反应方程式为：2MoS2＋7O2
（2）由流程中信息可知MoO3是酸性氧化物，与NH3·H2O反应生成难溶性盐和水，所以反应方程式为：MoO3＋2NH3·H2O=(NH4)2MoO4↓＋2H2O；
（3）由于酸性H2SO3大于H2CO３、所以H2SO3可以与HCO
（4）操作1和操作2都是分离固体与液体混合物，都是过滤操作，所以需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；
（5）根据反应方程式知，1 mol甲烷完全反应生成4 mol还原性气体，而：3CO＋MoO3
考查方向
以化工生产中制备金属钼的流程图为载体，考查化学方程式、离子方程式的书写以及离子的共存的判断；通过实验基本操作考查实验仪器的使用，利用守恒法和关系式法进行简计算。
解题思路
（1）二硫化钼与氧气在高温下反应生成三氧化钼和二氧化硫。
（2）由流程中信息可知MoO3是酸性氧化物，与NH3·H2O反应生成难溶性盐和水；
（3）由于酸性H2SO3大于H2CO３、所以H2SO3可以与HCO
（4）操作1和操作2都是分离固体与液体混合物，都是过滤操作。
（5）根据反应方程式知，1 mol甲烷完全反应生成4 mol还原性气体，而：
易错点
（1）不注意对方程式配平；（2）没有捕捉图中信息，(NH4)2MoO4是沉淀，漏写沉淀符号；（3）没有理解弱酸的平衡常数与酸性强弱的关系致错，由于通人少量二氧化硫，所以只能完成亚硫酸的第一步电离过程；（4）不了解操作1和操作2的分离实质；（5）不能利用守恒法和关系式法进行简计算
知识点
20．已知：Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2/L2，Ksp(MnS)=2.6×10-13mol2/L2。工业生产中常用MnS作为沉淀剂，除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+MnS(s)=CuS(s)+Mn2+(aq)，下列说法错误的是
正确答案
解析
A.MnS是固体，所以增大使用量，平衡不移动，因此MnS使用量越大，不能增大废水中的Cu2+的去除率，A错误；B.当废水中的Cu2+浓度小于10-5时，就可以看作沉淀完全，B正确；C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，溶液中铜离子浓度增大，平衡正向移动，所以c(Mn2＋)变大，C正确。D.该反应的平衡常数K＝
考查方向
解题思路
A.MnS是固体，所以增大使用量，平衡不移动。B.当废水中的Cu2+浓度小于10-5时，就可以认为沉淀完全，C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，溶液中铜离子浓度增大，平衡正向移动，所以c(Mn2＋)变大。D.该反应的平衡常数K＝
易错点
固体的浓度是一个常数.改变固体或纯液体的量不会影响化学平衡、当废水中的Cu2+浓度小于10-5时，就可以认为沉淀完全。
知识点
9．下列各组离子可以大量共存的是
正确答案
考查方向
解题思路
A. 遇酚酞变红的溶液含有OH-
B. 常温下Kw/c(H+)＝1×10-13mol/L的溶液中, Kw/c(H+)＝c(OH-)
C. 水电离出的c(H+)＝10-10mol/L的溶液即显酸性又显碱性。
D.AlCl3溶液中铝离子水解显酸性。
易错点
Kw/c(H+)＝1×10-13mol/L的溶液中, Kw/c(H+)＝c(OH-)
水电离出的c(H+)＝10-10mol/L的溶液即显酸性又显碱性
知识点
7．通常用于金属制品表面防腐的“银粉”，实际上是下列哪种金属的粉末
正确答案
解析
A．Al是银白色金属，表面可以形成一层致密的氧化膜，阻碍铝被进一步氧化，是常用于金属制品表面防腐的“银粉”，A正确；
B．Mg是银白色金属，易被空气中氧气氧化，不能用于金属制品表面防腐，B错误；
C．Cu是紫红金属，可以和空气中氧气、二氧化碳、水反应生成铜锈，不能用于金属制品表面防腐，C错误；
D．Au是金黄色金属，在空气中不能被氧化，但价格昂贵，不用于金属制品表面防腐，D错误；
故选A。
考查方向
解题思路
A．Al是银白色金属，表面可以形成一层致密的氧化膜，阻碍铝被进一步氧化；
B．Mg是银白色金属，易被空气中氧气氧化；
C．Cu是紫红金属，可以和空气中氧气、二氧化碳、水反应生成铜锈；
D．Au是金黄色金属，在空气中不能被氧化，但价格昂贵；
易错点
Mg也是银白色金属，但易被空气中氧气氧化，不能用于金属制品表面防腐，
知识点
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