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2019全国III卷
关键字
工业流程|
题型
非选择题
题干
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+)=0.1mol·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
⑴“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:             
⑵“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将       
⑶“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为             ~6之间。
⑷“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是                
⑸“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:                    
⑹写出“沉锰”的离子方程式            
⑺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
⑴SiO2(不溶性硅酸盐)        MnO2 +MnS + 2H2SO4===2MnSO4 + S + 2H2O
⑵将Fe2+氧化为Fe3+
⑶4.7
⑷NiS和ZnS
⑸F与H+结合形成弱电解质HF,MgF2Mg2+ + 2F平衡向右移动
⑹Mn2++ 2HCO3===MnCO3↓+ CO2↑+ H2O

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