【題目】工業(yè)以軟錳礦(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量雜質(zhì))為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其工業(yè)流程如下:
(1)浸錳過程中Fe2O3與SO2反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O,該反應(yīng)是經(jīng)歷以下兩步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。
i.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ii.……
寫出ii的離子方程式:______________________。
(2)過濾Ⅰ所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為___________(填離子符號(hào))
(3)氧化過程中被MnO2氧化的物質(zhì)有(寫化學(xué)式):______________________。
(4)“浸錳”反應(yīng)中往往有副產(chǎn)物MnS2O6生成,溫度對(duì)浸錳”反應(yīng)的影響如圖所示:為減少MnS2O6的生成,“浸錳”的適宜溫度是___________;向過濾Ⅱ所得的濾液中加入NH4HCO3溶液時(shí)溫度不宜太高的原因是______________________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同時(shí)還有氣體生成,寫出反應(yīng)的離子方程式:______________________。
(6)已知:pNi=-lgc(Ni2+),常溫下,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,向10mL0.1mol·L-1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,會(huì)產(chǎn)生NiS沉淀,在滴加過程中pNi與Na2S溶液體積的關(guān)系如圖所示。則在E、F、G三點(diǎn)中,___________點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水電離程度最小,常溫下,在NiS和NiCO3的濁液中=______________________。
【答案】2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ Mn2+ 、Fe2+ SO2(H2SO3、SO32-)、FeSO4(Fe2+) 90℃ 防止NH4HCO3受熱分解,以提高原料利用率 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+ H2O F 1.4×1014
【解析】
軟錳礦(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量雜質(zhì))為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳(MnCO3):由流程可知軟錳礦形成礦漿,通入過量的SO2,發(fā)生反應(yīng),MnO2+SO2=MnSO4,Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O,SiO2不反應(yīng),過濾,濾渣I為,濾液含有Mn2+、Fe2+,加入二氧化錳氧化亞鐵離子,反應(yīng)為:2Fe2++15MnO2+28H+=2Fe3++14H2O+15Mn2++4SO42-,調(diào)節(jié)pH,沉淀鐵離子,過濾,濾渣II為氫氧化鐵,向?yàn)V液中加入碳酸氫銨溶液,生成MnCO3沉淀,過濾得到的濾渣中主要含有MnCO3,反應(yīng)為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O,通過洗滌、烘干得到MnCO3晶體,據(jù)此分析解答。
(1)Fe3+與SO2和水反應(yīng),生成Fe2+、SO42-和H+,離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,
故答案為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(2)浸錳過程中發(fā)生反應(yīng):MnO2+SO2=MnSO4、Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O,所以過濾Ⅰ所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為Mn2+ 、Fe2+,
故答案為:Mn2+ 、Fe2+;
(3)氧化過程中加入MnO2的目的為除去過量的SO2,生成MnSO4;同時(shí)MnO2也可以氧化FeSO4,
故答案為:SO2、FeSO4;
(4)由圖像可知,90℃時(shí)MnS2O6的生成速率相對(duì)較低,錳的浸出率相對(duì)較高,若溫度升高,MnS2O6的生成速率及錳的浸出率變化均不明顯,卻會(huì)消耗更多的能源,所以“浸錳”的適宜溫度是90℃;溫度過高時(shí),NH4HCO3受熱易分解為NH3、CO2和H2O,導(dǎo)致原料利用率降低,
故答案為:90℃;防止NH4HCO3受熱分解,以提高原料利用率;
(5)加入NH4HCO3溶液后,Mn2+與HCO3-反應(yīng)生成MnCO3沉淀,同時(shí)還有CO2氣體生成,反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+ H2O,
故答案為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+ H2O;
(6)硝酸鎳是強(qiáng)酸弱堿鹽,硫化鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,它們都能促進(jìn)水的電離。F點(diǎn)表示硝酸鎳和硫化鈉恰好完全反應(yīng),溶液中溶質(zhì)是硝酸鈉,水的電離程度最。
由圖可知,F點(diǎn)表示硝酸鎳和硫化鈉恰好完全反應(yīng),溶液中c(Ni2+)=c(S2-)=10-10.5mol/L,
則Ksp(NiS)=10-10.5×10-10.5=10-21,
NiCO3(s)+S2-(aq)NiS(s)+CO32-(aq), K====1.4×1014,
故答案為:F;1.4×1014。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】二茂鐵可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等。實(shí)驗(yàn)室制備二茂鐵裝置示意圖如圖
已知:①二茂鐵熔點(diǎn)是173℃,在100℃時(shí)開始升華;沸點(diǎn)是249℃。
②制備二茂鐵的反應(yīng)原理是:2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O
實(shí)驗(yàn)步驟為:
①在三頸燒瓶中加入25g粉末狀的KOH,并從儀器a中加入60mL無水乙醚到 燒瓶中,充分?jǐn)嚢瑁瑫r(shí)通氮?dú)饧sl0min;
②再從儀器a滴入5.5mL新蒸餾的環(huán)戊二烯(C5H6質(zhì)量為5.225g),攪拌;
③將足量的無水FeCl2(CH3)2SO(二甲亞砜,作溶劑〕配成的溶液25mL裝入儀器a中,慢慢滴入儀器c中,繼續(xù)攪拌45min;
④再從儀器a加入25mL無水乙醚攪拌;
⑤將c中的液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中,依次用鹽酸、水各洗滌兩次,分液得橙黃色溶液;
⑥蒸發(fā)橙黃色溶液,得二茂鐵粗產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)儀器b的名稱是______________。
(2)步驟①中通入氮?dú)獾哪康氖?/span>______________。
(3)步驟⑤用鹽酸洗滌的目的是______________。
(4)步驟⑦是二茂鐵粗產(chǎn)品的提純,該過程在下圖中進(jìn)行,其操作名稱為_____________;該操作中棉花的作用是______________。
(5)為了確認(rèn)得到的是二茂鐵,還需要進(jìn)行的一項(xiàng)簡單實(shí)驗(yàn)是_____________________;若最終制得純凈的二茂鐵4.3g,則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為_____________(保留三位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,下列不能用勒夏特列原理解釋的是
A. 合成氨時(shí)將氨液化分離,可提高原料的利用率
B. H2、I2、HI 混合氣體加壓后顏色變深
C. 實(shí)驗(yàn)室常用排飽和NaCl溶液的方法收集Cl2
D. 新制氯水中,滴加硝酸銀溶液,溶液顏色變淺
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)過氧化鈣穩(wěn)定性好、無毒,是一種應(yīng)用廣泛的多功能無機(jī)過氧化物。CaO2和Na2O2在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有很多相似的地方。
①CaO2屬于_____(填“離子化合物”或“共價(jià)化合物”),其電子式為____。
②氧元素位于元素周期表中第___周期第___族;鈣原子最外電子層的符號(hào)為____。
(2)下述物質(zhì)①葡萄糖②植物油③淀粉④聚乙烯中,屬于糖類的是____;屬于高分子化合物的是____;能水解的是____。
(3)實(shí)驗(yàn)室制備少量乙酸乙酯的裝置如圖所示,則②號(hào)試管中所用試劑為_____,反應(yīng)結(jié)束后,分離乙酸乙酯的方法為____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種“全氫電池”的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是
A. 電子流向是從吸附層M通過導(dǎo)線到吸附層N
B. Na+從左邊穿過離子交換膜向右邊移動(dòng)
C. 離子交換膜可用質(zhì)子交換膜
D. 負(fù)極的電極反應(yīng)是:H2-2e-+2OH-=2H2O
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【題目】下列實(shí)驗(yàn)中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是
A. FeCl3溶液滴入Mg(OH)2濁液中,白色渾濁轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀
B. AgNO3溶液滴入氯水中,產(chǎn)生白色沉淀,隨后淡黃綠色褪去
C. Na塊放在坩堝里并加熱,發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體
D. H2C2O4溶液滴入KMnO4酸性溶液中,產(chǎn)生氣泡,隨后紫色褪去
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g) + 3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L,則下列判斷不正確的是( )
A. c1:c2 = 1:3 B. 平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為3:2
C. X、Y的轉(zhuǎn)化率相等 D. c3的取值范圍為0 mol/L < c3 < 0.14 mol/L
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【題目】某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸測定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液時(shí),選擇酚酞作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的氫氧化鈉溶液時(shí),左手把握酸式滴定管的活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視錐形瓶中顏色變化,直到加入一滴鹽酸,溶液的顏色由____色變?yōu)?/span>_____,且半分鐘不褪色,即停止滴定。
(2)下列操作中使所測氫氧化鈉溶液的濃度數(shù)值偏高的是________(填序號(hào))。
A、酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸
B、滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥
C、酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D、讀取鹽酸體積時(shí),開始俯視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)仰視讀數(shù)
E、滴定過程中,錐形瓶的振蕩過于激烈,使少量溶液濺出
(3)若滴定開始和結(jié)束時(shí),酸式滴定管中的液面如右圖所示:則起始讀數(shù)為_____mL,終點(diǎn)讀數(shù)為_____mL。
(4)如已知用c(HCl) = 0.1000 mol/L的鹽酸滴定20.00 mL的氫氧化鈉溶液,測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如(3)中記錄所示,則該氫氧化鈉溶液的濃度c(NaOH) =____mo1/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某藥物中間體的合成路線如下。下列說法正確的是
A. 1mol對(duì)苯二酚與足量H2加成,消耗3molH2
B. 2, 5-二羥基苯乙酮不能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 2, 5-二羥基苯乙酮中所有碳原子一定處于同一平面
D. 中間體分子中含有的官能團(tuán)之一是碳碳雙鍵
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