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9.工业上通过电解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2,原料为软锰矿和闪锌矿,软锰矿中含MnO2约a%,SiO2约20%,Al2O3约4%,其余为水分,闪锌矿中含ZnS约80%,FeS、CuS、SiO2共约7%,其余为水分.
I.(1)为了测量软锰矿中MnO2含量的测定,现将14.5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中,加入足量的碘化钾晶体,充分反应后,过滤,将滤液加水稀释至1L,取25.00ml该溶液于锥形瓶中,滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.1000mol•L-1的标准Na2S2O3溶液滴定,消耗标准液50.00ml,则软锰矿中MnO2含量60%.(已知:2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4;   I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
Ⅱ.研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺,工艺流程如图1所示.

请回答下列问题:
(2)反应I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43等.试完成反应I中生成CuSO4和MnSO4的化学方程MnO2+CuS+2H2SO4=S+2H2O+CuSO4+MnSO4
(3)反应Ⅱ加入适量锌的作用是将溶液中的硫酸铜转化为铜;如果锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式为Zn+Fe2+=Fe+Zn2+
(4)图2是Na2SO4和Na2SO4•10H2O的溶解度曲线(g/100g水),则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是:将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶→趁热过滤→用乙醇洗涤→干燥.用乙醇洗涤而不用水洗的原因是防止Na2SO4固体因溶解而减少,防止Na2SO4固体转变为Na2SO4•10H2O晶体.
(5)用惰性电极电解MnSO4和ZnSO4制得Zn和MnO2的总反应是:MnSO4+ZnSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Zn+MnO2+2H2SO4
(6)本工艺可以循环利用的物质除MnO2、MnCO3、ZnCO3以外,还有Zn(写化学式).

分析 (1)2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,MnO2~I2~2S2O32-,依据离子方程式定量关系计算,注意溶液体积的变化;
(2)生成CuSO4和MnSO4的化学方程式是MnO2,CuS在酸性溶液中发生的氧化还原反应,氧化剂为MnO2,被还原为硫酸锰,还原剂为CuS,被氧化为硫单质同时生成硫酸铜,依据电子守恒和原子守恒写出化学方程式判断;
(3)流程图分析,锌的主要作用是加入适量和铁离子反应生成亚铁离子,把铜离子转化为铜除去;锌过量会和亚铁离子反应生成铁单质;
(4)依据图象的溶解度随温度变化分析判断,得到硫酸钠的适宜条件,注意溶解度的影响;
(5)流程图中得到产物为二氧化锰和锌分析,得到锌是锌离子在阴极得到电子析出;二氧化锰是在阳极失电子生成,据此书写化学方程式;
(6)可以循环利用的物质是反应过程中重复使用,最后又生成可以进行循环使用.

解答 解:(1)2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
  MnO2~I2~2S2O32-
   1         2
  n      0.1000mol•L-1×0.050L
n=0.0025mol
1L溶液中含MnO2物质的量=0.0025mol×$\frac{1000}{25}$=0.1mol,
则软锰矿中MnO2含量=$\frac{0.1mol×87g/mol}{14.5g}$×100%=60%,
故答案为:60%;
(2)依据流程图分析判断,反应Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43等,软锰矿和闪锌矿中的MnO2,CuS在酸性溶液中发生的氧化还原反应生成生成CuSO4和MnSO4硫单质,反应的化学方程式为:MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+CuSO4+MnSO4+2H2O,
故答案为:2H2SO4;S;2H2O;
(3)流程分析,反应Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43等,加入锌反应生成铜,锌的主要作用是加入适量和铁离子反应生成亚铁离子,把铜离子转化为铜除去;锌过量会继续反应置换出铁;反应的离子方程式为:Zn+Fe2+=Fe+Zn2+
故答案为:将溶液中的硫酸铜转化为铜;Zn+Fe2+=Fe+Zn2+
(4)图象分析可知温度高时析出硫酸钠,温度低时析出硫酸钠结晶水合物晶体,所以需要趁热过滤;洗涤晶体时用乙醇洗涤避免形成结晶水合物,
故答案为:趁热过滤,防止Na2SO4固体因溶解而减少,防止Na2SO4固体转变为Na2SO4•10H2O晶体;
(5)流程图中得到产物为二氧化锰和锌分析,得到锌是锌离子在阴极得到电子析出,电极反应为:Zn2++2e-=Zn;二氧化锰是在阳极锰离子失电子生成,电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,反应的化学方程式为:MnSO4+ZnSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Zn+MnO2+2H2SO4
故答案为:MnSO4+ZnSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Zn+MnO2+2H2SO4
(6)依据流程图可知能循环使用的物质为Zn、ZnCO3、MnCO3和MnO2
故答案为:Zn.

点评 本题考查了物质制备实验的分析判断,物质溶解性的理解应用,电解原理的应用判断.电极反应的产物判断和电极反应书写,题目难度较大.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.F是一种光致抗蚀剂,可用于印刷电路和集成电路的制造,其合成路线如下:

已知:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A的名称是苯甲醛,C中所含官能团的名称为羧基、碳碳双键.
(2)B→C的反应类型为氧化反应,C→D的反应类型为取代反应.
(3)生成E的反应为加成反应,则羧酸X结构简式为CH3COOH,E能发生水解反应,且核磁共振氢谱有三组峰(峰面积比为3:2:1),则E的结构简式为CH2=CHOOCCH3
(4)合成路线中生成F的反应的化学方程式为
(5)写出满足下列条件的B的同分异构体的结构简式
①苯环上的一氯取代产物只有两种 ②能与FeCl3溶液发生显色反应③分子中无甲基
(6)参照上述合成路线,设计一条由CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH的合成路线:

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.根据下列实验操作和观察到的现象,得出的结论一定是正确的是(  )
实验操作现象结论
ASO2通入溴水中溴水褪色SO2具有漂白性
B将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO32溶液中溶液变成黄色氧化性:H2O2>Fe2+
C将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热,将生成的气体直接通入KMnO4酸性溶液中KMnO4酸性溶液褪色乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
D向a、b两支盛有KI3溶液的试管中分别加入淀粉溶液、硝酸银溶液.a试管中溶液变蓝
b试管中产生黄色沉淀
KI3溶液中存在平衡I3--?I2+I-
A.AB.BC.CD.D

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17.下列仪器的使用、实验药品选择或实验现象描述正确的是(  )
A.物质的分离提纯方法之一为“筛分”,如:胶体--渗析法提纯,浊液--过滤分离,本质上就是依据所分离粒子的直径大小选择具有合适孔径的“筛子”
B.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度,容量瓶无“0”刻度,量筒和滴定管有“0”刻度;使用时滴定管水洗后还需润洗,但容量瓶水洗后不用润洗
C.工业上电解饱和食盐水时,为了阻止产物相互之间反应,往往用阴离子交换膜把阳极和阴极隔开
D.室温下,浓度均为0.1 mol•L-1Na2S2O3和H2SO4溶液,各取5 mL、10 mL的Na2S2O3溶液分别与10 mL的H2SO4溶液混合反应,可验证Na2S2O3浓度对反应速率的影响

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4.下列有关说法正确的是(  )
A.分离Fe2O3、Al2O3操作依次为溶解、过滤、灼烧
B.粗盐可通过溶解、过滤、蒸发、结晶的方法提纯
C.配制氯化铁溶液,是将FeCl3溶于蒸馏水,再加入一定量的铁粉
D.取用金属钠或钾时,没用完的钠或钾要放回原瓶

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.化学与材料、能源、环境等密切联系.下列说法不正确的是(  )
A.研发光电转换材料,充分利用太阳能
B.包装材料聚氯乙烯属于烃,会造成环境污染
C.用石灰对煤燃烧形成的烟气脱硫,并回收石膏
D.研发高效生物生长调节剂,减少对化肥的使用

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.氨水溶解氯化银沉淀:AgCl+2NH3•H2O=[Ag(NH32]++Cl-+2H2O
B.CH3COOH溶液除去水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2
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D.将NaHSO4与Ba(OH)2溶液混合至中性:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O

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18.属于轴烯.可用作有机半导体基质材料的掺杂剂,其同分异构体中含有两个碳碳三键的结构有 (  )
A.4种B.5种C.6种D.7种

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8.实验室用如图装置制备HCl气体.
(1)推压注射器活塞将浓盐酸慢慢注入到浓硫酸中,可制备少量干燥HCl气体,其原理是ab(选填编号).
a.浓硫酸吸收了盐酸中水分
b.混合时放热使HCl溶解度减小
c.浓盐酸中HCl以分子形式存在
d.浓盐酸密度小于浓硫酸
为测定制备气体后残留混合酸中盐酸和硫酸的浓度,进行如下实验:
(2)取5.00mL混合酸,加水稀释至500mL,完成此操作,用到的精确定量仪器有酸性滴定管、500mL容量瓶;
称量4.7880g Ba(OH)2固体,溶于水配成250mL标准溶液,装入洗净的细口试剂瓶,并贴上标签.装瓶前用标准溶液对试剂瓶进行润洗的目的是避免滴定液被稀释,引起实验误差,请你填写标签上的空白.

(3)从500mL稀释液中取出20.00mL,滴加几滴酚酞作指示剂,用标准Ba(OH)2溶液滴定至溶液由无色变为红色才停止滴定,出现这种情况的补救措施除重做外,还有可以采取的措施是用待测酸液滴定至溶液立即由红色变为浅红色(且半分钟不褪色).
(4)为完成全部测定,接下来对锥形瓶中混合物进行的操作是过滤、洗涤、干燥、称量、恒重.
(5)若固体Ba(OH)2中混有少量的NaOH,会导致混合酸中硫酸浓度的测定结果无影响(选填“偏大”、“偏小”、“无影响”).

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