“锰”将如云直击高考-2025年高考化学一轮复习工业流程

“镒”将如云，直击高考

知旧柘展

],镒单质

块状铳是呈灰色，是一种较活泼的金属，在空气中金属铺的表面被一层褐色的氧化

膜所覆盖，甚至与冷的浓硝酸也形成强的氧化膜，所以呈化学惰性。

2.钛及其化合物

锦元素的常见价态有+7、+6、+4、+3、+2价，Mi?+在酸性溶液中的稳定性强于在

碱性溶液中的稳定性。

⑴镒(H)化合物的性质

①酸性介质：酸性介质中Mi?+稳定，只有很强的氧化剂(NaBiCh、PbO2>(NH4)2S2O8)

才能氧化Mi?+到MnOT

2+++

2Mn4-5NaBiO34-14H=5Na+5Bi?++2MnO了+740、

2++2+

2Mn4-5PbO2+4H=2MnO^4-5Pb+2H2O

2+2-+

2Mn4-5S2O8+8H2O==2MnO?+10SOF+16H

【微点拨】①介质不能用盐酸，因为C「有还原性，能与MnOT反应

②Mt?+的量不能太多，否则：2MnO屋+3Mn2++2H2O=5MnC)21+4H+

②碱性介质：碱性Mn(ll)极易氧化成Mn(IV)化合物

2+

a.在碱性条件下MM+容易被氧化：CIO-+Mn+2OH-==C|-+MnO2^+H2O

b.Mn(OH)2为白色难溶物，Ksp=4QxlO-%极易被空气氧化，水中少量氧气能将

其氧化成褐色MnO(OH)2沉淀：2Mn(OH)2+O2==2MnO(OH)2

⑵镒(M化合物的性质

①最重要的Mn(IV)化合物是MnO2,二氧化镒在中性介质中很稳定，在碱性介质中倾

向于转化成镒(助酸盐；在酸性介质中是一种强氧化剂，倾向于转化成Md+

△

MnC)2+4HCI(浓)^=^MnCl2+Cl2个+2H2。

2MnO2+2H2SC)4(浓)==2MnSO4+C>2个+2出0

②简单的Mn(IV)盐在水溶液中极不稳定，或水解生成水合二氧化镒MnO(OH)2,或在

浓强酸中和水生成氧气和Mn(ll)

⑶Mn(团)化合物的生成与性质

①最重要的Mn(VI)化合物是镒酸钾K2MnO4o在熔融碱中MnO2被空气氧化生成

K2MnO4

2MnO2+O2+4KOHBi22K2MnO4(深绿色)+2比0

②MnO『存在于强碱性溶液中，在酸性、中性环境中均发生歧化反应

3MnO?~4-2H2O=2MnOT+MnO2；+4OH-

+

3MnO?~+4H=2MnO4-+MnO2；+2H2O

③钱酸钾是制备高镒酸钾（KMnCM的中间体：2MnOF+2H2O===2IVInO?4-2OH-+H2t

（4）KMnO4的性质

①热稳定性差，通常保存在棕色试剂瓶中：4KMnO4+2H2O==4MnO2i+3O，t+

4K0H

②在酸性介质中，MnO了具有强氧化性，本身被还原为Mi?+：可以氧化Fe?+、C「、

H2c2O4、H2O2等

2++2+3+

MnO屋4-5Fe4-8H=Mn4-5Fe+4H2O

+-2+

2Mn（X+16H4-10Cl=2Mn+5cl2T+8H2O

2MnO『+6H++5H2c2O4=2Mn2++10CO2t+8H2O

2+

2MnO屋+6H++5H2O2=2Mn+502?+8H2O

③在碱性、中性或微弱酸性溶液中，MnO1仍旧是氧化剂，本身被还原为Mn（h

2MnOT+I-+H2O=2MnO2；+IOf+2OH-

④在强碱性溶液中，当MnO了过量时，还原产物是MnO?一

2MnO屋+SOM+2OH^=2MnO4-+SO『+H2O。

■看必制综

1.（2023・北京•统考高考真题）以银铳精矿（主要含Ag?S、MnS、FeS?）和氧化镐矿（主

要含MnO?）为原料联合提取银和锦的一种流程示意图如下。

已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3+。

（1）"浸镒"过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锦元素浸出，同时去除FeS?,有利于后续

银的浸出：矿石中的银以Ag2s的形式残留于浸镒渣中。

①"浸镒"过程中，发生反应MnS+2H+=Mn2++H2ST,则可推断：Ksp（MnS）

（填">"或"<"）Ksp（Ag2S）。

②在H2sO4溶液中，银锦精矿中的FeS2和氧化镒矿中的MnO?发生反应，则浸铳液中

主要的金属阳离子有。

(2)"浸银"时，使用过量Fed〉HC1和CaC"的混合液作为浸出剂，将Ag2s中的银以

[AgCl2]形式浸出。

①将"浸银"反应的离子方程式补充完整：O

3+-

□Fe+Ag2S+D_____=□+2[AgCl2]+S

②结合平衡移动原理，解释浸出剂中C「、H+的作用：=

(3)"沉银"过程中需要过量的铁粉作为还原剂。

①该步反应的离子方程式有o

②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐

渐减小的原因：。

南

炬

层

H

M

V

⑷结合"浸铺"过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和镒的优

势：o

2.(2019・全国•高考真题)高纯硫酸锦作为合成银钻镒三元正极材料的原料，工业上可

由天然二氧化锦粉与硫化锌矿(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：

H2SO4MnO2氨水Na2sMnF2NH4HCO3

黑募｝氧化H调产H除,1卜1除,2M11CO3暨^MnSO4

滤渣1滤渣2滤渣3滤渣4

相关金属离子［co（Mn+）=O.lm»LT形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子MM+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+

开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9

沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9

（1）"滤渣1"含有S和；写出"溶浸"中二氧化锦与硫化镒反应

的化学方程式o

（2）“氧化，中添加适量的MnCh的作用是将0

（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ZM+和Ni2+,"滤渣3”的主要成分是o

（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“沉锦”的离子方程式。

（7）层状银钻锦三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzOz,其

中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当m时，z=。

3.（2014・四川•高考真题）污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要

研究课题。某化学研究小组利用软镒矿（主要成分为MnO2,另含有少量头铁、铝、铜、

保等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的S5,又制得电池材

料MnO2（反应条件已略去）。

含SO2尾气尾气MnCO3MnSKMnO4

干燥

请回答下列问题：

⑴上述流程脱硫实现了（选填下列字母编号）。

A.废弃物的综合利用B.白色污染的减少C.酸雨的减少

(2)用MnCCh能除去溶液中AF+和Fe3+,其原因是。

已知：时，

(3)250,lOlkpaMn(s)+O2(g)=MnO2(s)0H=-52OkJ/mol

S(s)+O2(g)=SO2(g)0H=-297kJ/mol

Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)0H=-lO65kJ/mol

SO2与MnO2反应生成无水MnSCU的热化学方程式是。

⑷MnCh可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSCU溶液可制得MnCh,其阳极的电

极反应式是=

⑸MnCh是碱性锌铳电池的正极材料。碱性锌镒电池放电时，正极的电极反应式是

⑹假设脱除的SO2只与软锦矿浆中的MnCh反应。按照图示流程，将am3(标准状况)含

的体积分数为的尾气通入矿浆，若的脱除率为最终得到的质

SO2b%SO289.6%,MnO2

量为ckg,则除去铁、铝、铜、馍等杂质时，所引入的镒元素相当于MnO2kg。

4.(2023・山西太原・太原五中校考二模)MnCO3可用作电器元件材料，也可作为瓷釉、

颜料的制作原料。工业上用酸性含锦废水(主要含、2制备

MM+Cl\H\Fe\Ci|2+)MnCO3：

含加入氨水滤渣W

镒过量MnO号调至pH=3.7]

废加入氨水滤渣Q

水①②调pH,

滤液A滴加NH4HCO3

饱和溶液

滤液BMnCO

④3

己知：几种金属离子沉淀的pH如表。

金属离子Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+

开始沉淀的pH7.53.25.28.8

完全沉淀的pH9.73.76.410.4

回答下列问题：

⑴①中加入过量的作用是

MnO2

⑵过程③中调pH的目的是。

⑶过程④中有C02生成，则生成MnCO3的离子方程是

⑷过程④中得到的副产品的化学式是o

⑸MnC03在空气中加热易转化为不同价态的镒的氧化物，其固体残留率随温度的变化

如图所示。则300回时，剩余固体中n（Mn）：n（0）为；图中点D对应固体的成分为

（填化学式）。

调

整

£

及

晅

去

熏

（6）NF3与NH3的立体构型相同，两者中心原子的轨道杂化类型均为,但NF3不易与

Cl?+形成配离子，其原因_____。

⑺一种Hg-Ba-Cu-0高温超导材料的晶胞（长方体）如图所示。

己知该晶胞中两个Ba?+的间距为cpm,则距离Ba2+最近的Hg+数目为个，二者的最

短距离为pm。（列出计算式即可）。

5.（2023•四川绵阳•校考模拟预测）采用废铁屑还原软铳矿（软铳矿主要成分是MnOz，

还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质）来制备Mn的工艺流程如图所示：

NH4HCO3

过量H2sO4MnO2氨水MnS氨水H2soi

阳极液

Mn

矿渣Fe（OH）3滤渣滤液

21

己知：①/（MnS）=2.8x10-°,^sp（NiS）=2.0xl0-；②溶液中某离子浓度41.0、10-6

mol回L-时，认为该离子沉淀完全；③室温时生成氢氧化物的pH见下表

离子Fe2+Fe3+Mg2+Ni2+Mn2+

开始沉淀的pH7.52.78.17.78.3

完全沉淀的pH9.73.79.48.49.8

回答下列问题：

⑴在“浸出液"中加入"MnOz"时发生反应的离子方程式为；硫酸酸化的

MnSO4可与NaBQ（难溶于水）反应生成Bi"和MnO；,此反应的离子方程式

为。

（2）pH=5.5（室温）时，溶液中残余的Fe3+的浓度为molfflL1,加入MnS"除杂”后

的滤渍为。

⑶"沉镒”过程中温度和pH对Mi?+和Mg"沉淀率的影响如下图所示。由图可知，"沉镒"

的合适条件是，"沉锦"除去的杂质金属离子是。

。

娟

力

S镁

1O镁

10处0

离

离

离

8离3.Z1C8OO

9o

子

子

子

子%

.5。

6z/O

沉

沉

沉

8o沉90<6

娓

淀

5淀

淀

4淀85LO

80尽

率

率

率

7o率94

L疆

2O

S

(%)6O0(%(%)(%)2

2565.5

3545556.06.57.07.58.08.5

温度/七pH

⑷若沉镒过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对锌沉淀率的影响关系如图所示。

当温度超过300,沉锦反应的锦沉淀率随温度升高而下降的原因是。

6.（2023•四川成都•石室中学校考一模）以软锦矿（主要成分为Mt!。?，含少量Si、Al等

的氧化物）为原料，某研究所设计由软锦矿制备KMnO,的生产流程如下：

滤渣n

KOH'空气滤渣I冰醋酸紫色溶液

KMnO4T结直］

已知：K2MI1O4固体和溶液的颜色均为墨绿色。

回答下列问题：

（1）"熔融、煨烧"时，MnO?参与反应的化学方程式为。

（2）向"浸取"液中通入CO?调节其pH,经"过滤”得滤渣回，滤渣团的成分为（填化学

式）。

⑶锦元素的氧化态-吉布斯自由能图如图所示，该图具有多方面的应用。

3

00

12

000

弓10001

W

D

V001

-1001

-2001

-3

0IIIIIIIVVVIVII0IIIIIIIVVVIVII

氧化态氧化态

(a)pH=O(b)pH=14

①可判断不同氧化态的锦元素在水溶液中的相对稳定性。由图可知，在酸性溶液中

M二+是锦的最稳定态，则在碱性溶液中（填化学式）是锦的最稳定态。

②可预测歧化反应发生的可能性。若某氧化态位于它相邻两氧化态连线的上方，则该

氧化态不稳定，能发生歧化反应，生成其相邻两氧化态。反之，若某氧化态位于它相邻

两氧化态连线的下方，则该氧化态是相对稳定的。由图可知，MnOj在______（填"酸性"

或"碱性"）环境中更易发生歧化反应，由此可知，"歧化"时加入冰醋酸的目的是

（结合化学平衡移动原理解释）。"歧化"时，下列酸可以用来代替冰醋酸的是（填

字母）。

a.稀硫酸b.亚硫酸c.氢澳酸d.乙二酸

⑷"结晶"时，当________（填现象）时，停止加热，待自然冷却后，过滤即可获得紫黑色

KMnO4晶体。

⑸实验室用草酸标准溶液测定产品中高铳酸钾的纯度（已知：杂质不参与反应），进行了

如下操作：

步骤回.配制0」000mol/L的标准氢氧化钠溶液;

步骤固取草酸溶液10.00mL,加入几滴酚酗溶液，用0.1000mol/L的标准氢氧化钠溶

液标定，消耗氢氧化钠溶液20.00mL；

步骤回.取0.5g样品溶于水，滴入几滴稀硫酸酸化，用已标定的草酸溶液进行滴定，达

到滴定终点消耗草酸溶液50Q0mLo

①样品中高镒酸钾的纯度为。

②高镒酸钾和草酸反应接近滴定终点时速率较慢，需用水浴加热。若不加热，测定出

的高锦酸钾的纯度会偏（填"大"或"小"）。

7.（2023•广西柳州•柳州高级中学校联考模拟预测）高纯氯化锦（MnCL）在电子技术和精

细化工领域有重要应用。一种由粗锦粉（含磷酸盐、硅酸盐、铁、铅等）制备高纯氯化镐

的工艺流程如图所示（部分操作和条件略）。

步骤2NaOH溶液

步骤1盐酸肉、+，调节pH=6步骤3H2O2酸性溶液

粗铳粉------>■磨碎--------►溶液1------------------------>滤液甲------------------溶液2

过滤

步骤4MnCC>3调节pH=1步骤5H2s油加击步骤6。门田林

--------森一滤液乙耐Ft滤液丙一^©2固体

已知：生成氢氧化物沉淀的pH：

Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2Pb(OH)2

开始沉淀时6.31.58.16.5

完全沉淀时8.32.810.18.5

注：金属离子的起始浓度为O.lmol-L3当离子的浓度小于等于105moi吐-］时沉淀完

全。

回答下列问题：

（1）将粗锦粉磨碎的目的是o

⑵步骤1和步骤2除去了磷酸盐和硅酸盐。非金属性PSi（填写“大于""小于，

从原子结构角度解释非金属性不同的原因是。

⑶所得滤液甲中的金属离子主要含有M«+、Fe2+和Pb2+等，且Pb?+不被也。2氧化。加

入H2O2目的是o（用离子方程式表示）。步骤4加入MnC03得到沉淀的主要

成分是.

⑷已知PbS的Ksp=8xl028,MnS的Ksp=2xlOi。步骤5的目的是除去Pb2+,反应的离子

方程式是，为了保证Pb2+除尽，控制溶液中S2-浓度范围是。（假

设溶液中MM+、Pb2+的浓度是O.lmol。!/1）

⑸已知；氯化镒的溶解度随温度的变化如图。步骤6的操作是、、

过滤、洗涤、烘干。

型

褪

犍

斐

8.（2023•吉林•统考模拟预测）复兴号高铁车体材质用到镐元素，锦及其化合物用途广

泛。以菱锦矿（主要成分为MnCCh,还含有铁、银、钻的碳酸盐以及SiO2杂质）为原料生

产金属镐和高品位MnCO3的工艺流程如图：

NH4HCO3

菱镒

矿粉

（1广溶浸”过程中，若其他条件不变，采取下列措施能提高浸出率的有（填序号）。

A.适当升高溶浸温度B.适当加快搅拌速度C.适当缩短溶浸时间

⑵锦的浸出率结果如图所示。由图可知，所采用的最佳实验条件为O

100

⑶残余在滤渣1中需要回收循环利用的MnO2,可加入葡萄糖和硫酸溶液处理，氧化产

物为CO2.写出对应的离子方程式o

（4广除杂”步骤所得滤渣2的主要成分除了CoS、NiS以外，还有（填化学式）。

⑸写出"沉镒"的原理为（用离子方程式表示）；“沉锦"的关键操作是将反应终

点pH控制在7附近，原因是。

（6）由镒、保、钱制备的磁性形状记忆型合金中，基态Mn原子的价层电子排布图

为,晶胞结构如图，立方晶胞的边长为anm,则该晶体的密度为

g・cm-3他表示阿伏加德罗常数）。

9.（2023,浙江•校联考模拟预测）某研究小组用碱熔法以软锦矿（主要成分为MnOj为原

料生产高锦酸钾的流程如下：

化钾加热一――强鸿一小发色及灭过泄一取化政化一KMMX怙晶KMnO,

W靖触将溶戒溶液品体

已知：①物质溶解度物质

物质KMnO4K2CO3KHCO3K2SO4CH3COOKKCI

200溶解度(g)6.411133.711.121734.2

②镒酸钾［KNnOj

外观性状：墨绿色结晶。其水溶液呈深绿色，这是镒酸根(MnOj)的特征颜色。

化学性质：在强碱性溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性中，MnOj会发生岐化反应。

请回答：

(1)下列有关得到墨绿色熔融物的说法正确的是o

A.应在铁用期中进行加热，一手用用埸钳夹住用烟，一手用玻璃棒搅拌

B.将软镒矿粉碎后加入熔融物中，可增大接触面积，加快反应速率

C.随反应进行，发现熔融物黏度增大时便加强热，提升碱熔效果

D.若反应剧烈使熔融物逸出，可将火焰移开

⑵工业上常用CO2进行酸化歧化，发生反应

3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+2K2CO3+MnO2,若CO?通入过久可能会导致产品纯度

下降，原因是；为避免此影响，co?可用(选"盐酸"、"硫酸"或"醋酸")溶液

代替进行改进。

⑶结晶步骤中为得到杂质较少的KMnO』粗产品，从下列选项中选出合理的操作并排

序：。

将KMnO4溶液加入蒸发皿中------干燥—KMnO4晶体

a.抽滤b.趁热过滤c.冷却d.小火加热蒸发e.大火加热蒸发f.蒸发至

溶液出现晶膜，停止加热g.蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热h.乙醇洗

涤i.冷水洗涤

⑷草酸滴定法对高铳酸钾晶体进行纯度测定：

①称取0.6500g样品，溶解后定容于100mL容量瓶中，摇匀。取浓度为O.lOOOmoLLT的

H2c2O4标准溶液20.00mL,加入稀硫酸酸化，在水浴中加热至80回左右，用KMnO,溶

液平行滴定三次，平均消耗的体积为20Q0mL,该样品的纯度为0(已知

+2+

2MnO；+5H2c2O4+6H=2Mn+10CO2T+8H2O)。

②以下可能会使测定结果偏高的是O

A.定容过程时俯视刻度线

B.滴定过程中水浴温度过高

C.滴定速度过慢使高锦酸钾溶液与空气中还原性物质反应

D.滴定过程中用少量蒸储水冲洗锥形瓶内壁

E.滴定前滴定管尖嘴部分无气泡，滴定后尖嘴有气泡

10.(2023•北京西城•北师大实验中学校考三模)以大洋镒结核(主要由镒、铁氧化物组

成，还含有Cu等元素)为原料，制备Mn、。,，所得产品具有广泛的用途。Mn、Oy的制

备过程如图所示。

NH3H2。CO(NH4)2SO4(NHJCO3

大洋镒结

Mn.Qr

核粉末

浸出液NH3浸出渣滤液

(1)氨浸时，铜元素转化为［CU(NH3)J+,CO在［CU(NH3)4「催化下将结核中的MnC>2

转化为MnCOs。

①铜在元素周期表中的位置是o

②比较［Cu(NH3h厂与NH3中H-N-H键角的大小并解释原因_____。

2+

③若［CU(NH3)4］中两个NH3分别被CR取代，能得到两种不同结构的CU(NH3)2Cl2,

2+

［CU(NH3)4］的空间构型是o

(2)浸镒

①写出浸镒过程主要反应的离子方程式o

②基态锦原子的价层电子轨道表示式为。

③沉铸得到的MnCOs在不同条件下燃烧可制得不同锦的氧化物晶体。

④晶体团可作脱硫剂，其长方体晶胞结构如图。阿伏伽德罗常数为乂!!!。］、则晶体团的

密度为g-cm-3o（1pm=10-10cm,M（Mn）=55g/mol,M（O）=16g/mol）

⑤晶体团可作电池正极材料，通过Z/+在晶体团中嵌入和脱嵌，实现电极材料充放电的

原理如图所示。团代表电池..（填"充电"或"放电"）过程，该过程的电极反应式为

-二zr-：口

--o--

Mn06Qo.390ZnxMn061口0.39。

Oo•MnOZn□空位

11.（2024上•广东深圳•高一校考期末）M%。,可用于电子工业生产软磁铁氧体，用作

电子计算机中存储信息的磁芯、磁盘等。工业上以软铸矿（主要成分是Mn。?，还含有少

量的Fe。,、SiO2,AIQ3）为原料生产M'O,的工艺流程如下：

过量H2s。4铁屑玲。2溶液MnCC）3固体氨水区。2溶液

软镒矿Mn3O4

滤渣1滤液2

25团时，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+

开始沉淀的pH1.56.33.48.1

沉淀完全的pH2.88.34.710.1

回答下列问题：

（1）"酸浸、还原”时，软锦矿的成分中（填物质名称）没有发生反应。

（2广酸浸、还原"后，溶液中含有的金属阳离子有M/、（填离子符号），铁屑、

H2so4与MnO2反应的离子方程式为

⑶"调节pH"时，加入HQ?溶液的目的是（用离子方程式表示）。

⑷"沉镒"时发生反应的离子方程式为o滤液2的用途是。

12.（2024上•四川攀枝花•高二统考期末）工业上可用低品位锦矿（主要成分Mi!。?，含

Fe、Al、Ni等元素的杂质）与废FeSO,溶液经过一系列转化得到高品位MnO”某流

程如下：

空气、BaSNH4HCO3、

废Fes。,NH3H2O溶液NH3H2O空气

Fe2O3滤渣1滤渣2

已知:

物质MnCO3H2CO3

25℃K=2.0x1011=4xio7,(2=5x10-"

叩

回答下列问题

⑴"焙烧”过程中的氧化剂为、（填化学式）。

（2广滤渣1"的主要成分为（填化学式，下同）;"滤渣2”的主要成分为o

⑶"沉钱"时,会转化为MnCOs,若常温下控制溶液pH=8,且最终c（HCOj=0.1010117,

则此溶液中c（Mn2+）=mol-。

⑷测定产品中MnO?的纯度。称取。/450gMnO2样品置于具塞锥形瓶中，加水润湿后，

依次加入足量稀硫酸和过量KI溶液。盖上玻璃塞，充分摇匀后静置30min。用

0.1500mol-LTNa2s2O3标准溶液滴定生成的L,平行滴定三次，平均消耗Na2s标准

溶液20.00mL。滴定反应为2S2OI+L=S4ct（无色）+2「。产品中MnO?的纯度为

参考答案:

1.(1)>Fe3+、Mi?+

3+3+

（2）2Fe+Ag2S+4Cr-2Fe+2[AgCl2P+SC「是为了与Ag2s电离出的

Ag+结合生成[AgCl?1,使平衡正向移动，提高Ag2s的浸出率；H+是为了抑制Fe?+水解，

防止生成Fe（OH）3沉淀

2+3+2+

（3）2[AgCl2]-+Fe=Fe+2Ag+4CP>2Fe+Fe=3FeFe?+被氧气氧化为Fe3+,

Fe，+把Ag氧化为Ag+

⑷可将两种矿石中的镒元素同时提取到浸镒液中，得到MnSC>4，同时将银元素和镒元素分

离开；生成的Fe?+还可以用于浸银，节约氧化剂

【分析】银锦精矿（主要含Ag?S、MnS、FeS?）和氧化镒矿（主要含MnC）2）混合加HAO,溶液，

使矿石中的锦元素浸出，同时去除FeS2,矿石中的银以Ag2s的形式残留于浸铳渣中，浸镒

液中主要的金属阳离子有Fe3+、Mn2+:浸镒渣中Ag2s与过量FeC^、HC1和CaC'的混合液

反应，将Ag2s中的银以[AgCl?「形式浸出，用铁粉把[AgCl?「还原为金属银。

【详解】（1）①"浸铺"过程中，矿石中的银以Ag2s的形式残留于浸铳渣中，MnS发生反应

+2+

MnS+2H=Mn+H2ST,硫化锦溶于强酸而硫化银不溶于强酸，则可推断：Ksp（MnS）>

Ksp（Ag2S）；

②根据信息，在H2s溶液中二氧化锦可将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为MZ+,则浸锦

液中主要的金属阳离子有Fe3+、Mn2+o

（2）①Ag?S中S元素化合价升高，Fe元素化合价降低，根据得失电子守恒、元素守恒，

该离子方程式为2Fe3++Ag2s+4C「2F3++2[AgCL「+S；

②Cr是为了与Ag2s电离出的Ag+结合生成［AgClJ「，使平衡正向移动，提高Ag2s的浸出

率；田是为了抑制Fe3+水解，防止生成Fe（OH）3沉淀。

（3）①铁粉可将［AgCl?「还原为单质银，过量的铁粉还可以与铁离子发生反应，因此离子

方程式为2［AgC12「+Fe=Fe2++2Ag+4C「、2Fe3++Fe=3Fe2+;

②溶液中生成的Fe?+会被空气中的氧气缓慢氧化为Fe3+,Fe，+把部分Ag氧化为Ag+,因此

tmin后银的沉淀率逐渐降低。

（4）联合提取银和铸的优势在于“浸钱”过程可将两种矿石中的镒元素同时提取到浸镒液中，

将银元素和铳元素分离开，利用MnO2的氧化性将FeS之中的Fe?+氧化为Fe3+,同时生成的

Fe3+还可以用于浸银，节约氧化剂，同时得到MnSO-

2.SiCh（不溶性硅酸盐）MnC>2+MnS+2H2so4=2MnSO4+S+2H2。将Fe?+氧化

为Fe3+4.7NiS和ZnS与H+结合形成弱电解质HF,MgFz回Mg2++2F-平衡向右

移动Mn2++2HCO；=MnCC）3j+CO2个+H2O1

【详解】（1）Si元素以Si02或不溶性硅盐存在，Si02与硫酸不反应，所以滤渣I中除了s还

有SiO2;在硫酸的溶浸过程中，二氧化镒和硫化铳发生了氧化还原反应,二氧化镒作氧化剂，

硫化锦作还原剂，方程式为：MnC）2+MnS+2H2so4=2MnSO4+S+2H2。；

（2）二氧化铳作为氧化剂，使得MnS反应完全，且将溶液中Fe2+氧化为Fe3+；

（3）由表中数据知pH在4.7时，Fe3+和A用沉淀完全,所以应该控制pH在4.7~6之间;

（4）根据题干信息，加入Na2s除杂为了除去锌离子和保离子，所以滤渣3是生成的沉淀

ZnS和NiS；

（5）由HFH++F知，酸度过大，F浓度减低，使得MgF2Mg2++2F平衡向沉淀溶

解方向移动，Mg2+沉淀不完全；

（6）根据题干信息沉镒的过程是生成了MnCCh沉淀，所以反应离子方程式为:

Mn2++2HCO3-=MnCO3j+CO2T+H2O；

(7)根据化合物中各元素化合价代数和为0的规律得：l+2x+3y+4z=4,已知，x=y=l/3,带

入计算得：z=l/3

3.A、C消耗溶液中的酸，促进AF+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀

2++

MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)0H=-248kJ/molMn+2H2O-2e-=MnO2+4H

MnO+HO+e=MnO(OH)+OH-二黑。\心

22

【详解】⑴白色污染主要是塑料等难降解的物质形成的，S02能形成酸雨，因此脱硫实现了

废弃物的综合利用，同时也减少了酸雨形成，即答案选AC。

(2)由于碳酸铳能消耗溶液中的酸，降低溶液的酸性，从而促进人伊和Fe3+水解生成氢氧化物

沉淀。

⑶己知：热化学方程式①Mn⑸+O2(g)=MnO2(s)EH-520kJ/mol,@S(s)+O2(g)=SO2(g)

0H=-297kJ/mol,(3)Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)0H=-lO65kJ/mol,则根据盖斯定律可知

③-(①+③)即得到S02与MnO2反应生成无水MnSCU的热化学方程式MnO2(s)+SO2(g)

=MnSO4(s)0H=-248kJ/molo

⑷电解池中阳极失去电子发生氧化反应，则用惰性电极电解MnSCU溶液可制得MnOz,因此

2++

阳极是锦离子放电，其阳极电极反应式是Mn+2H20-2e=Mn02+4Ho

⑸原电池中负极失去电子，正极得到电子，因此碱性锌镐电池放电时，正极是二氧化镒得

到电子，则电极反应式是Mn02+H20+e-=Mn0(0H)+0H-o

⑹实际参加反应的S02的物质的量是100°””鲁^被6%=04abmol,根据方程式

MnO2(s)+SO2(g)=MnSCU⑸可知生成硫酸镁的物质的量是0.4abmol„最终生成二氧化锌是ckg,

则根据方程式3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2+K2SO4+2H2SO4可知，因此消耗硫酸镐的物质的

量是噜£x|mol,则除去铁、铝、铜、银等杂质时，所引入的锦元素的物质的量是空詈X：

875875

mol-0.4abmol,相当于二氧化镒的质量是(W22£x3mol-0.4abmol)x87g/mol=(600c-34.8ab)g二

875

1500c-87ab,

-----------------kg

2500

4.⑴将Fe2+全部氧化为Fe3+

⑵使Ci?+转化为CU(OH)2除去

⑶Mn2++2HCO；=MnC03J+C02个+力。

(4)NH4cl

(5)1：2Mn3O4和MnO

(6)sp3F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其

孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cl+形成配离子

⑺4J—+—

V22

【分析】根据流程：酸性含铳废水(主要含MM+、CI、H\Fe2\Cu2+)加过量MnCh,将Fe?+

氧化为Fe3+,加氨水调节pH=3.7,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤，滤渣为Fe(OH)3和过量的

MnO2,滤液A含有MM+、ChH+、CP,加氨水调节pH=6.4,则Ci?+转化为Cu(OH)2沉淀,

2+

过滤，滤渣Q为Cu(OH)2沉淀，滤液B含有MX+、Ch,加碳酸氢镂反应：Mn+2HCO3

=MnCO3U+CO2个+H2O,据此分析作答。

【详解】(1)MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为：

2++2+3+

MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O；

(2)调pH=6.4,除去溶液中的铜离子，使C6+完全沉淀为CU(OH)2；

(3)过程④中，反应会有CO2生成，故反应为MM++2HCC)3=MnCO3j+CO2个+出0；

(4)过程④中得到纯净MnCCh的操作方法是过滤、洗涤、干燥。根据元素守恒，流程中，

氯离子未除去，加入镂根离子，则副产品为NH4CI；

(5)MnCO3的物质的量为1mol即质量为115g,A点剩余固体质量为115gx75.65%=87g,

减少的质量为115g-87g=28g,可知MnCCh失去的组成为CO,故剩余固体的成分为MnCh,

n(Mn)：n(0)为1：2；C点剩余固体质量为115gx61.74%=71g,据锦元素守恒知m(Mn)=55g,

则m(0)i=71g-55g=16g,则n(Mn)：n(O)=f|：登=1：1,故剩余固体的成分为MnO,同理,

5516

B点剩余固体质量为115gx66.38%=76.337g,因m(Mn)=55g,则m(O”=76.337g-55g=21.337g,

5521337

则n(Mn)：n(O)=—：——=3：4,故剩余固体的成分为MmO人因D点介于B、C之间，

5516

故D点对应固体的成分为MgCU与MnO的混合物；故答案为：1：2；MgQi和MnO；

(6)NF3与NH3的空间构型相同，这两种分子中中心原子价层电子对个数都是4,根据价层

电子对互斥理论判断中心原子的轨道杂化类型为sp3；F的电负性比N大，N-F成键电子对

向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3

不易与Cl?+形成配离子；

b-c

(7)该晶胞中两个Ba2+的间距为cpm,下边Ba原子距离底面中心的距离=；-pm,距离Ba2+

最近的Hg+数目为4个，二者的最短距离为后飞。

2++2+3+

5.(1)MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O

2++3++

5NaBiO3+2Mn+14H=5Bi+2MnO；+5Na+7H2O

(2)IxlO-11-4NiS

(3)450,pH为7.5Mg2+

⑷温度超过30回，NH4H83水解程度增大，释放出NH3和CO2,不利于"沉铳"

【分析】软镒矿主要成分是MnCh