【題目】市售一次電池品種很多,堿性鋅錳電池在日常生活中用量很大;厥諒U舊鋅錳電池并進(jìn)行重新處理,可以獲得MnO2及其他副產(chǎn)品,其工藝流程如下:
已知:“錳粉”的主要成分有MnO2、Zn(OH)2、MnOOH、碳粉,還含有少量鐵鹽和亞鐵鹽。常溫下,生成氫氧化物沉淀的pH如下表:
物質(zhì) | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Zn(OH)2 | Mn(OH)2 / Mn(OH)3 |
開始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 5.7 | 8.3 |
完全沉淀pH(c≤1.0×10-5mol/L) | 3.7 | 9.6 | 8.0 | 8.8 |
(1)加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=8.0,目的是___________________________________;計算常溫下Zn(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp[Zn(OH)2]=____________________。
(2)濾液1中加入H2O2的作用是________________________________________。
(3)寫出濾液2中的Mn2+變成MnO2的離子方程式_______________________________。
(4)寫出濾渣B與稀硫酸在pH=5時反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________。
(5)工藝中還可以將濾液4進(jìn)行_____________、_____________、_____________、洗滌得到含結(jié)晶水的硫酸鹽晶體。
(6)MnO2常用來制取KMnO4。在一定條件下將MnO2氧化為K2MnO4,然后用鐵作陰極、鉑作陽極電解K2MnO4溶液得到KMnO4。電解K2MnO4溶液陽極電極反應(yīng)式為____________________。
【答案】(1)使Fe3+ 、Zn2+ 完全沉淀而除去 1.0×10-17(2)Fe2+全部氧化為Fe3+
(3) Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O (4) Zn(OH)2+H2SO4=ZnSO4+2H2O
(5) 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 (6) 2MnO42--2e-=2MnO4-
【解析】
試題分析:錳粉與鹽酸反應(yīng)后溶液中的金屬離子有:Fe3+ 、Zn2+、 Mn2+ 、Fe2+,加入H2O2會將Fe2+氧化為 Fe3+,用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=8.0,根據(jù)金屬離子沉淀的pH,可知Fe3+ 、Zn2+完全沉淀,Mn2+沒有沉淀,所以濾液2中主要的金屬離子是Mn2+,濾渣B是Zn(OH)2, Fe(OH)3,加入硫酸,調(diào)節(jié)pH為5,Zn(OH)2會溶解,F(xiàn)e(OH)3沒有溶解,故濾液4是ZnSO4溶液,濾渣C是Fe(OH)3。
(1)加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=8.0,目的是使Fe3+ 、Zn2+ 完全沉淀而除去;Zn2+完全沉淀時pH為8.0,則c(OH-)=10-6mol/L,c(Zn2+)=1.0×10-5mol/L,故Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)×c2(OH-)=1.0×10-5×10-12=1.0×10-17。
(2)濾液1中含有亞鐵離子,需要轉(zhuǎn)化為鐵離子沉淀除去,則加入H2O2的作用是Fe2+全部氧化為Fe3+。
(3)濾液2中Mn的化合價升高,那么H2O2作氧化劑,Mn2+做還原劑,發(fā)生氧化還原反應(yīng),則Mn2+變成MnO2的離子方程式為Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O。
(4)根據(jù)分析濾渣B與稀硫酸在pH=5時Zn(OH)2會溶解,F(xiàn)e(OH)3沒有溶解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Zn(OH)2+H2SO4=ZnSO4+2H2O。
(5)從溶液中得到晶體要經(jīng)過:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌得到含結(jié)晶水的硫酸鹽晶體。
(6)電解K2MnO4溶液得到KMnO4。MnO42-在陽極放電生成MnO4—,陰極是H+放電生成H2,因此電解K2MnO4溶液陽極電極反應(yīng)式為2MnO42--2e-=2MnO4-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)與生活息息相關(guān)。下表中有關(guān)物質(zhì)用途與原因解釋不正確的是( )
選項(xiàng) | 現(xiàn)象或事實(shí) | 解釋 |
A. | 肉制品中添加適量的亞硝酸鈉 | 亞硝酸鈉有防腐的作用 |
B. | 甘油護(hù)膚保濕 | 甘油沸點(diǎn)高且能與水分子之間形成氫鍵 |
C. | 硅是信息高速公路的骨架 | 硅具有良好的傳遞光信號的性能 |
D. | Al(OH)3用作塑料的阻燃劑 | Al(OH)3受熱分解吸收大量的熱,且能起阻隔作用 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖,在注射器中加入少量Na2SO3晶體,并吸入少量濃硫酸(以不接觸紙條為準(zhǔn))。則下列有關(guān)說法正確的是( )
A.NaOH溶液可用于除去實(shí)驗(yàn)中多余的SO2
B.藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色
C.濕潤淀粉KI試紙未變藍(lán)說明SO2的氧化性強(qiáng)于I2
D.品紅試紙、蘸有KMnO4酸性溶液的濾紙均褪色證明了SO2具有漂白性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是元素周期表的框架圖,請根據(jù)下面提問回答:
(1)在上面元素周期表中全部是金屬元素的區(qū)域?yàn)?/span>
(a) A (b) B (c) C (d) D
(2)用物質(zhì)的名稱填寫,硬度最大的是單質(zhì)是 ,密度最小的金屬是 ;通常狀況呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)是 ,地殼中含量最多的非金屬元素是 。
(3)在原子序數(shù)為1~18號元素中,請用化學(xué)式填寫。與水反應(yīng)最劇烈的金屬元素是 ; 元素的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的物質(zhì)是 ;元素的最高價氧化物所對應(yīng)的酸其酸性最強(qiáng)的物質(zhì)是 ;原子半徑最大的金屬與原子半徑最小的非金屬形成的化合物是 ,并用電子式表示其形成過程: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺顆粒物)污染也跟冬季燃煤密切相關(guān)。SO2、CO、CO2也是對環(huán)境影響較大的氣體,對它們的合理控制、利用是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。
(1)如圖所示,利用電化學(xué)原理將SO2 轉(zhuǎn)化為重要化工原料C,若A為SO2,B為O2,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為:___________;
(2)有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2+3H2CH3OH+H2O
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-d kJ·mol-1。
則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:____________________________;
(3)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組om] | 溫度℃ | 起始量/mol[ | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需 時間/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)K=________,該反應(yīng)的ΔH________0 (填“>”或“<”)。
②實(shí)驗(yàn)3中,若平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣,則b/a 的值______(填具體值或取值范圍)。
③實(shí)驗(yàn)4,若900℃時,在此容器中加入CO、H2O、CO2 、H2均為1mol,則此時V逆 V正(填“<” ,“>” ,“=”)。
④判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是________。
A.CO2減少的化學(xué)反應(yīng)速率和CO減少的化學(xué)反應(yīng)速率相等 B.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
C.CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等 D.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】右圖為元素周期表截取的短周期的一部分,即。四種元素均為非稀有氣體元素。下列關(guān)于這四種元素及其化合物的說法中正確的是
A. 原子半徑:W>Z>Y>X
B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Z>W>X>Y
C. W的最高正化合價與負(fù)化合價的絕對值可能相等
D. Z的最高價氧化物的水化物可能為強(qiáng)堿
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某工廠的廢渣中含NaCl、Mg ( OH) 2、CaCO3、BaCO3等,為實(shí)現(xiàn)變廢為寶,設(shè)計了以下工藝流程制備七水硫酸鎂。
在廢渣中加入過量的稀硫酸,控制 pH為5.0,溫度在52℃左右,用攪拌器持續(xù)攪拌。
(1)攪拌的作用是為使反應(yīng)充分進(jìn)行,其化學(xué)原理為_____________________________;
(2)經(jīng)過分析,過濾所得濾液中含有的離子的主要為 Na+、Mg2+、H+、SO42-、Cl-,為了除去H+,最好加入適量的_____________________________ (填化學(xué)式)。
(3)蒸發(fā)濃縮器的溶液中主要含有氯化鈉和硫酸鎂,通入高溫水蒸汽并控制溫度在100 ~ 110℃,蒸發(fā)濃縮結(jié)晶,此時析出的晶體主要是氯化鈉,說明此溫度下硫酸鎂的溶解度比氯化鈉____________ (“大”或“小”)。 結(jié)晶槽中硫酸鎂結(jié)晶的方法為_______________。
(5)為了檢驗(yàn)所得 MgSO4·7H2O 是否純凈,具體的操作為____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溫度時,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z(均為氣體)三種物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。
(1)由圖中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;
(2)反應(yīng)從開始至2分鐘,用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v(Z)= ;
(3)2min反應(yīng)達(dá)平衡容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始時 (填增大、減小或無變化,下同);混合氣體密度比起始時 。
(4)將a mol X與b mol Y的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)到某時刻各物質(zhì)的量恰好滿足:n (X) = n (Y) = n (Z),則原混合氣體中a : b = 。
(5)下列措施能加快反應(yīng)速率的是 。
A.恒壓時充入He B.恒容時充入He C.恒容時充入X D.及時分離出Z
E.升高溫度 F.選擇高效的催化劑
(6)下列說法正確的是 。
A.升高溫度改變化學(xué)反應(yīng)的限度
B.已知正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向右移動,正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
C.化學(xué)反應(yīng)的限度與時間長短無關(guān)
D.化學(xué)反應(yīng)的限度是不可能改變的
E.增大Y的濃度,正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】可由N物質(zhì)通過以下路線合成天然橡膠和香料柑青酸甲酯衍生物F。
已知:
(1)用系統(tǒng)命名法對N命名________.
(2)①試劑a的名稱是________。②C→D中反應(yīng)i的反應(yīng)類型是________。
(3)E的結(jié)構(gòu)簡式是_____________。
(4)關(guān)于試劑b的下列說法不正確是________(填字母序號)。
a. 存在順反異構(gòu)體 b. 難溶于水c. 能發(fā)生取代、加成和氧化反應(yīng) d. 不能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)
(5)寫出A生成B的反應(yīng)方程式_________。
(6)分子中含有結(jié)構(gòu)的D的所有同分異構(gòu)共有________種(含順反異構(gòu)體),寫出其中任意一種含反式結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡式________。
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