【题目】工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42-+ H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。
ⅰ:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O ⅱ: ......
写出ⅱ的离子方程式:____________________________________________。
(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_______(填离子符号)。
(3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式):____________________。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是_________;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:_____________________。
(6)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是_________________________________。
【答案】2Fe3++ SO2+2H2O= 2Fe2+ + SO42-+4H+ Mn2+ Fe2+ SO2(H2SO3)、 FeSO4 90℃ 防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O 取1-2mL最后一次洗液于试管,滴加盐酸酸化BaCl2溶液,若无白沉淀产生,则洗涤干净
【解析】
分析一下工业流程:浸锰过程通入过量的SO2,将Mn4+和Fe3+还原成Mn2+和Fe2+,过滤Ⅰ所得滤渣为SiO2,加入MnO2氧化,此时溶液中可以被氧化的物质有Fe2+和未反应的SO2,调PH是为了将上一步氧化生成的Fe3+沉淀下来与Mn2+分离,加入NH4HCO3溶液将Mn2+沉淀下来,再经过一系列步骤可得到纯的MnCO3。
(1)用总反应离子方程式减去反应ⅰ可得反应ⅱ2Fe3++ SO2+2H2O= 2Fe2+ + SO42-+4H+ ;
(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为上一步SO2将Mn4+和Fe3+还原成Mn2+和Fe2+,所以答案为Mn2+ 、 Fe2+;
(3)氧化过程中溶液中具有还原性的物质有Fe2+和未反应的SO2,被MnO2氧化的物质有SO2(H2SO3)、 FeSO4;
(4)从图像中可以看出,随着温度的升高,副产物MnS2O6生成率越来越低,当温度到达90℃,生成率基本不变,再升高温度意义不大,并且耗能,故“浸锰”的适宜温度是90℃,NH4HCO3溶液时在一定温度下会分解成NH3和CO2,向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率;
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,可判断出气体为CO2,不可能为NH3,应为如果生成NH3,则得不到MnCO3沉淀,反应的离子方程式:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(6)检验洗涤是否完全,需要检验最后一次洗涤液是否存在溶液中的粒子,这里选择SO42-,检验试剂选择BaCl2溶液,故方法为取1-2mL最后一次洗液于试管,滴加盐酸酸化BaCl2溶液,若无白沉淀产生,则洗涤干净。
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【题目】实验室可利用NaCl溶液和AgNO3溶液制备两种分散系,图中圆的大小代表分散质粒子的相对大小。下列说法正确的是( )
A. 分散系Ⅰ为溶液
B. 分散系Ⅱ为胶体
C. 制备分散系I的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl(胶体)
D. 两分散系的本质区别是是否有丁达尔现象
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24LCl2通入NaOH溶液中反应转移的电子数为0.2NA
B. 常温下,1LpH=11的NaOH溶液中由水电离出的H+的数目为10-11NA
C. 273K、101kPa下,22.4L由NO和O2组成的混合气体中所含分子总数为NA
D. 100g34%双氧水中含有H-O键的数目为2NA
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【题目】乙烯是重要的工业原料,下列有关乙烯的叙述不正确的是( )
A.可与水发生加成反应
B.能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.在一定条件下能够发生加聚反应生成聚乙烯
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【题目】铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是初中化学中常见的物质,四种物质间的反应关系如图所示。图中两圆相交部分(A、B、C、D)表示物质间的反应,其中对应四个反应类型的说法正确的是
A. 复分解反应、复分解反应、化合反应、置换反应
B. 中和反应、置换反应、复分解反应、置换反应
C. 复分解反应、复分解反应、置换反应、置换反应
D. 分解反应、复分解反应、置换反应、置换反应
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【题目】结合下表回答下列问题(均为常温下的数据):
酸 | 电离常数(Ka) | 酸 | 电离常数(Ka) | 酸 | 电离常数(Ka) | 酸 | 电离常数(Ka) |
CH3COOH | 1.8×10-5 | H2CO3 | K1=4.4×10-7 | H2C2O4 | K1=5.4×10-2 | H2S | K1=1.3×10-7 |
HClO | 3×10-8 | K2=4.7×10-11 | K2=5.4×10-5 | K2=7.1×10-15 |
请回答下列问题:
(1) 同浓度的CH3COO-、HCO3-、CO32-、HC2O4-、ClO-、S2-中结合H+的能力最弱的是_________。
(2) 0.1mo1/L的H2C2O4溶液与0.1mo1/L的KOH的溶液等体积混合后所得溶液呈酸性,该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
(3)pH相同的NaC1O和CH3COOK溶液中,[c(Na+)-c(C1O-)]______[c(K+)-c(CH3COO-)](填“>”、“<”或“=”) 。
(4) 向0.1mo1/LCH3COOH 溶液中滴加NaOH 溶液至c(CH3COOH): c(CH3COO-)=5:9,此时溶液pH=_________。
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【题目】常温下联氨(N2H4)的水溶液中有:
① N2H4+H2ON2H5++OH- K1
② N2H5++H2ON2H62++OH- K2 ,
该溶液中的微粒的物质的量分数δ(X)随-lgc(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 图中Ⅲ对应的微粒为N2H62+
B. 反应②为N2H5+的水解平衡方程式
C. 若C点为N2H5C1溶液,则存在:c(Cl-)>c(N2H5+ )+2c(N2H62+)
D. 据A点可求:K1=10-6
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【题目】(1)不能用手直接拿取金属钠,其理由是:___________________;
(2)资料显示,钠着火时不能CO2灭火,为寻找原因进行如下探究实验:A、将燃烧匙中的钠引燃后迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。可以看到,火焰黄色,产生大量白烟;火焰熄灭后,集气瓶底部有黑色固体,瓶壁上附着白色固体;B、集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤,滤纸上留下黑色固体,滤液为无色;C、取适量滤液置于两支试管中,向第一支试管中滴加一滴酚酞溶液,溶液变红,向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。写出实验C中澄清石灰水变浑浊的化学方程式:____________,根据以上实验事实判断实验B中的无色滤液显________(填“酸性”、“碱性”或者“中性”),根据以上实验事实写出:钠在点燃条件下与CO2反应化学方程式:_______________;
(3)用胶头滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中,当滴到一定量时,红色突然褪去。试回答下列问题,产生上述现象的原因,①可能是氯水呈酸性,与氢氧化钠溶液中和使溶液褪色;②也可能是_________;设计出一个方案证明红色褪去的原因是①或②_____________。
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【题目】金属加工前常用盐酸对金属表面氧化物进行清洗,会产生酸洗废水。pH在2左右的某酸性废水含铁元素质量分数约3%,其他金属元素如铜、镍、锌浓度较低,综合利用酸洗废水可制备三氯化铁。制备过程如下:
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Ni(OH)2 | Zn(OH)2 | |
开始沉淀的pH | 1.5 | 4.2 | 7.1 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 6.7 | 9.2 | 8.0 |
回答下列问题:
(1)“中和”时调节pH至________,有利于后续制备得纯度较高的产品。
(2)处理酸洗废水中和后的滤渣,使铁元素浸出。按照不同的固液比投入“过滤”后滤渣和工业盐酸进行反应的铁浸出率如图所示,实际生产中固液比选择1.5∶1的原因是__________________。
(3)写出“氧化”中发生反应的离子方程式:____________________________________。
(4)“酸溶”后需根据溶液中Fe2+含量确定氧化剂的投入量。用K2Cr2O7标准溶液测定Fe2+(Cr2O被还原为Cr3+)的含量,该反应离子方程式为____________________________。
(5) 将三氯化铁溶液在一定条件下________、________、过滤、洗涤、在氯化氢气氛中干燥得FeCl3·6H2O晶体,在实验室过滤装置中洗涤固体的方法是___________________。
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