【题目】工业采用氯化铵焙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,其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②Al3+、Fe3+沉淀完全的pH分别为4.7、3.2,Mn2+、Mg2+开始沉淀的pH分别为8.1、9.1。
③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
(1)结合图1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、m(NH4Cl)/m(菱锰矿粉)分别为____________、____________、____________。
(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2将Fe2+转化为Fe3+,再调节溶液pH的范围__,将Fe3+和Al3+变为沉淀而除去,然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为氟化物沉淀除去。
(3)“碳化结晶”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________。
(5)现用滴定法测定浸出液中Mn2+的含量。实验步骤:称取1.000 g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使反应2Mn2++NO3-+4PO43-+2H+2[Mn(PO4)2]3-+NO2-+H2O充分进行并除去多余的硝酸;加入稍过量的硫酸铵,发生反应NO2-+NH4+===N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,用2.00 mol·L-110.00 mL硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+===Mn2++Fe3++2PO43-;用0.10 mol·L-110.00 mL酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应(还原产物是Cr3+)的离子方程式为___________。
②试样中锰的质量分数为________。
【答案】500 ℃ 60 min 1.10 4.7≤pH<8.1 Mn2++2HCO3-===MnCO3↓+CO2↑+H2O NH4Cl 6Fe2++Cr2O72-+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O 77%
【解析】
(1)根据图像分析,焙烧温度在500 ℃以上、焙烧时间在60 min以上、在1.1以上,锰浸出率超过90% ;
(2)净化除杂的目的是将Fe3+和Al3+变为沉淀除去,并且保证Mn2+不能沉淀;
(3)“碳化结晶”步骤中,碳酸氢铵与锰离子反应生成碳酸锰沉淀和二氧化碳气体;
(4)根据流程图分析可循环使用的物质;
(5) ①根据得失电子守恒书写酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式;
②根据关系式Mn2+~[Mn(PO4)2]3-~Fe2+计算锰的质量分数;
(1)根据图像分析,焙烧温度在500 ℃以上、焙烧时间在60 min以上、在1.1以上,锰浸出率超过90% ,所以焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、分别为500 ℃、60 min、 1.10;
(2)净化除杂的目的是将Fe3+和Al3+变为沉淀除去,并且保证Mn2+不能沉淀,所以调节溶液pH的范围为4.7≤pH<8.1;
(3)“碳化结晶”步骤中,碳酸氢铵与锰离子反应生成碳酸锰沉淀和二氧化碳气体,反应离子方程式是Mn2++2HCO3-===MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)根据流程图,可循环使用的物质是NH4Cl;
(5) ①根据得失电子守恒,酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式是6Fe2++Cr2O72-+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O;
②Cr2O72-的物质的量是0.10 mol·L-1×0.01L=0.001mol,反应6Fe2++Cr2O72-+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O消耗Fe2+的物质的量是0.006mol, [Mn(PO4)2]3-+Fe2+===Mn2++Fe3++2PO43-消耗Fe2+的物质的量是2.00 mol·L-1×0.01L-0.006mol=0.014mol,根据Mn2+~[Mn(PO4)2]3-~Fe2+,可知Mn2+的物质的量是0.014mol,锰的质量分数为 。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】硒是一种非金属,可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂.
(l)Se是元素周期表中第34号元素,其基态原子的核外电子排布式为__.
(2)根据价层电子对互斥理论,可以推知SeO3的分子空间构型为__,其中Se原子采用的轨道杂化形式为__。
(3)CSe2与CO2结构相似,CSe2分子内σ键与π键个数之比为__,CSe2首次是由H2Se与CCl4反应后制取的,CSe2分子内的Se﹣C﹣Se键角__(填“大于”,“等于”或“小于”)H2Se分子内的H﹣Se﹣H键角。
(4)硒化铷晶体属于反萤石型结构,晶胞结构如图所示。每个晶胞中包含__个Rb2Se单元,其中Se2﹣周围与它距离最近且相等的Rb+的离子数目为__。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氨是化学实验室及化工生产中的重要物质,应用广泛。N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol
(1)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:
N2 | H2 | NH3 | |
投料Ⅰ | 1.0 mol/L | 3.0 mol /L | 0 |
投料Ⅱ | 0.5 mol/L | 1.5 mol/L | 1.0 mol/L |
①按投料Ⅰ进行反应,测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%,则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为_____________。
②按投料Ⅱ进行反应,起始时反应进行的方向为________(填“正向”或“逆向”)。
③若升高温度,则合成氨反应的化学平衡常数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ X代表的物理量是______。
ⅱ 判断L1、L2的大小关系,并简述理由:______。
(3)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下:
① 电极b上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”)
② 写出电极a的电极反应式:_________。
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【题目】我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应:H2S+O2=H2O2+S,已知甲池中发生的反应:
下列说法正确的是( )
A. 甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ+2H+-2e-=H2AQ
B. 乙池溶液中发生的反应为H2S+I3-=3I-+S+2H+
C. 该装置中电能转化为光能
D. H+从甲池移向乙池
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【题目】氨是化学实验室及化工生产中的重要物质,应用广泛。N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol
(1)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:
N2 | H2 | NH3 | |
投料Ⅰ | 1.0 mol/L | 3.0 mol /L | 0 |
投料Ⅱ | 0.5 mol/L | 1.5 mol/L | 1.0 mol/L |
①按投料Ⅰ进行反应,测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%,则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为_____________。
②按投料Ⅱ进行反应,起始时反应进行的方向为________(填“正向”或“逆向”)。
③若升高温度,则合成氨反应的化学平衡常数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ X代表的物理量是______。
ⅱ 判断L1、L2的大小关系,并简述理由:______。
(3)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下:
① 电极b上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”)
② 写出电极a的电极反应式:_________。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 17g H2O2中含有非极性键的数目为NA
B. 常温常压下,17g甲基(-14CH3)所含的中子数为9NA
C. 在含CO32-总数为NA的Na2CO3溶液中,Na+总数为2NA
D. 13. 8g NO2与足量水反应,转移的电子数为0.2NA
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【题目】W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。化合物XW3能作制冷剂且其浓溶液可检验Z单质是否泄露,化合物YZ3能促进水的电离,则下列说法错误的是
A. 简单离子半径:r(Z)>r(X)>r(Y)B. Y的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C. X2W4分子中既含极性键,又含非极性键D. 化合物XW3的水溶液能抑制水的电离
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【题目】下列实验操作能达到目的是
A. 用PH试纸测定次氯酸溶液的pH
B. 将FeCl3溶液加热蒸干并灼烧获得Fe2O3固体
C. 向明矾溶液中加入一定量NaOH,制备Al(OH)3胶体
D. 室温下,测得pH=5的NaHSO4溶液与pH=9的NaHCO3溶液中水的电离程度相等
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 0.1 mol丙烯酸中含有的双键数目为0.1 NA
B. 标准状况下,2.24LH2O中含有的共价键数目为0.2NA
C. 6.2 g白磷分子中含P—P键为0.2 NA
D. 7.8 g Na2O2和Na2S的固体混合物中含有的离子总数为0.3 NA
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