8.工業(yè)上硫酸錳氨[(NH42Mn(SO42],可用于木材防火涂料等.其制備工藝如圖1:

已知步驟反應(yīng):H2C2O4(aq)+H2SO4(aq)+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnSO4(aq)+2CO2(g)+2H2O(l)△H
(1)在步驟I的反應(yīng)中,氧化劑是MnO2
(2)步驟Ⅱ中趁熱過濾前需向MnS04溶液中加人少量熱水,其目的是防止過濾時(shí)因溫度降低有MnSO4晶體析出所得(NH42Mn(SO42晶體需用酒精溶液洗滌,洗去的主要雜質(zhì)離子有NH4+、SO42-;
(3 下列操作有利于提高產(chǎn)品產(chǎn)率的是ABC(填序號(hào))
A.慢慢分次加人二氧化錳
B.趁熱過濾
C.冰水浴充分冷卻
D.用水水代替酒精溶液洗滌
(4)一定條件下,在步驟I的水溶液中1molMnO2完全反應(yīng)時(shí)相對(duì)能量變化如圖,則△H=+20 kJ/mol;催化劑是否參加化學(xué)反應(yīng)是(填“是”或“否”或不確定”)
(5)堿性千電池中含大量MnO2可以回收利用,該電池工作時(shí)的正極反應(yīng)試為2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-若從電池中回收87kg
MnO2,理論上可以獲得[(NH42Mn(SO42283kg.

分析 (1)氧化劑是化合價(jià)降低的反應(yīng)物;
(2)溫度降低,有MnSO4晶體析出;(NH42Mn(SO42:晶體表面附著雜質(zhì)離子有NH4+、SO42-
(3)A.慢慢分次加入二氧化錳能夠提高二氧化錳的浸出率;
B.趁熱過濾防止過濾時(shí)因溫度降低有MnSO4晶體析出;
C.冰水浴充分冷卻是降低產(chǎn)品在水中溶解度;
D.項(xiàng)用水代替酒精溶液洗滌會(huì)使產(chǎn)品溶于水而損失;
(4)根據(jù)反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能;催化劑改變反應(yīng)歷程,先參與反應(yīng)后生成,降低活化能;
(5)堿性鋅錳電池的總反應(yīng)是:Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn(OH)2,Zn從零價(jià)升至+2價(jià),失去電子為負(fù)極,電極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,用總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng),即可得正極反應(yīng);根據(jù)錳守恒建立關(guān)系式:MnO2~(NH42Mn(SO42來解答.

解答 解:(1)在步驟I的反應(yīng)中,MnO2中錳的化合價(jià)由+4價(jià)降為+2價(jià),屬于氧化劑;
故答案為:MnO2
(2)步驟Ⅱ中趁熱過濾前需向MnSO4溶液中加入少量熱水,其目的是使溶液溫度處于高溫環(huán)境,防止過濾時(shí)因溫度降低有MnSO4晶體析出;
步驟Ⅲ中(NH42Mn(SO42:晶體表面附著雜質(zhì)離子有NH4+、SO42-,故用酒精溶液洗滌,洗去的主要雜質(zhì)離子有NH4+、SO42-;
故答案為:防止過濾時(shí)因溫度降低有MnSO4晶體析出;NH4+、SO42-;
(3)A.慢慢分次加入二氧化錳能夠提高二氧化錳的浸出率,提高產(chǎn)品產(chǎn)率,故A正確;
B.趁熱過濾防止過濾時(shí)因溫度降低有MnSO4晶體析出,提高產(chǎn)品產(chǎn)率,故B正確;
C.冰水浴充分冷卻是降低產(chǎn)品在水中溶解度,提高產(chǎn)品析出率,故C正確;
D.用水代替酒精溶液洗滌會(huì)使產(chǎn)品溶于水而損失,產(chǎn)率降低,故D錯(cuò)誤;故選ABC;
(4)由圖象可知△H=40 kJ/mol-20 kJ/mol=+20 kJ/mol;催化劑改變反應(yīng)歷程,先參與反應(yīng)后生成,降低活化能;
故答案為:+20 kJ/mol;是;
(5)堿性鋅錳電池的總反應(yīng)是:Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn(OH)2,Zn從零價(jià)升至+2價(jià),失去電子為負(fù)極,電極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,用總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng),即可得正極反應(yīng):2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-;
MnO2~(NH42Mn(SO42            
87          283
87g         m
 解得m=283g
故答案為:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-;283.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查化工流程中操作目的、原理有關(guān)問題,涉及知識(shí)點(diǎn)較多,培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.某消毒液的主要成分為NaClO(混有少量NaCl),請(qǐng)用相應(yīng)的化學(xué)用語來解釋下列事實(shí).
(1)該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備,化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O.
(2)該消毒液的pH約為12,離子方程式為ClO-+H2OHClO+OH-
(3)向FeSO4溶液中滴入少量該溶液,溶液顏色變成棕黃色,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+═Cl-+2Fe3++H2O.
(4)該消毒液不能與潔廁靈(主要成分為濃鹽酸)混用,否則會(huì)產(chǎn)生中毒危險(xiǎn).每產(chǎn)生1mol Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)約為6.02×1023或NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.取一塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱,觀察到下列現(xiàn)象:①金屬先熔化;②在空氣中燃燒,產(chǎn)生黃色火花;③燃燒后得到白色固體;④燃燒時(shí)火焰為黃色;⑤燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì).描述正確的是(  )
A.①②B.①②③C.①④D.①④⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.3g一氧化碳和氫氣的混合氣體與足量的氧氣充分反應(yīng)后,在150℃時(shí)將混合氣體通過足量的過氧化鈉后,過氧化鈉增加的質(zhì)量為( 。
A.1.5gB.3gC.6gD.無法計(jì)算

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.FeSO4•7H2O廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域,實(shí)驗(yàn)室制備FeSO4•7H2O的流程如下:

(1)鐵屑與稀硫酸反應(yīng)前,應(yīng)用10% Na2CO3溶液浸泡幾分鐘,操作目的是除去廢鐵屑表面的油污.
(2)最后得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌,其目的:①除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì);
②降低FeSO4在水中的溶解度,減少FeSO4•7H2O的損耗.
(3)FeSO4•7H2O是某些補(bǔ)血?jiǎng)┑闹饕煞郑瑢?shí)驗(yàn)室用KMnO4溶液通過氧化還原滴定測
定某補(bǔ)血?jiǎng)?.500g)中鐵元素的含量.
①配制100mL 1.200×10 -2mol•L-1的KMnO4溶液時(shí),將溶解后的溶液轉(zhuǎn)移至容  量瓶中的操作方法是用玻璃棒引流,玻璃棒底部要在容量瓶的刻度線以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口;
②實(shí)驗(yàn)中的KMnO4溶液需要酸化,可用于酸化的酸是c.
a.稀硝酸   b.稀鹽酸   c.稀硫酸   d.濃硝酸
KMnO4溶液應(yīng)盛裝在酸式滴定管中.滴定到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為滴入最后一滴KMnO4溶液,恰好變?yōu)樽霞t色,且半分鐘內(nèi)不退色.滴定完畢,三次實(shí)驗(yàn)記錄KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的讀數(shù)如下.
滴定次數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)123
V(樣品)/mL20.0020.0020.00
V(KMnO4)/mL(初讀數(shù))0.000.200.00
V(KMnO4)/mL(終讀數(shù))15.8515.2214.98
該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.36%.
(4)某實(shí)驗(yàn)小組用久置的FeSO4溶液和NaOH溶液制備Fe(OH)2,實(shí)驗(yàn)后沒有得到預(yù)期的白色沉淀,于是采用下列試劑(已煮沸除氧)和裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)開始打開止水夾C,目的是排除裝置中的空氣,防止氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵.一段時(shí)間后,關(guān)閉止水夾C,B中觀察到的現(xiàn)象是液面上升出現(xiàn)白色沉淀.B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.實(shí)驗(yàn)室制備環(huán)己酮的反應(yīng)原理為:其反應(yīng)的裝置示意圖如圖1(夾持裝置、加熱裝置略去):環(huán)己醇、環(huán)己酮、飽和食鹽水和水的部分物理性質(zhì)見下表:
物質(zhì)沸點(diǎn)(℃)密度(g•cm-3,20℃)溶解性
環(huán)己醇161.1(97.8)0.9624能溶于水
環(huán)己酮155.6(95)0.9478微溶于水
飽和食鹽水108.01.3301
100.00.9982
注:括號(hào)中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn)
(1)實(shí)驗(yàn)中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的A中,在55~60℃進(jìn)行反應(yīng).反應(yīng)完成后,加入適量水,蒸餾,收集95~100℃的餾分,得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物
①儀器B的名稱是分液漏斗.
②蒸餾操作時(shí),一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)未通冷凝水,應(yīng)采取的正確方法是停止加熱,冷卻后通自來水.
③蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是環(huán)已酮和水形成具有固定組成的恒沸物一起蒸出.
(2)用漂粉精和冰醋酸代替酸性Na2Cr2O7溶液也可氧化環(huán)己醇制環(huán)己酮,用漂粉精和冰醋酸氧化突出的優(yōu)點(diǎn)是避免使用有毒的Na2Cr2O7
(3)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作:
a.蒸餾,收集151~156℃餾分,得到精品           b.過濾
c.在收集到的粗品中加NaCl固體至飽和,靜置,分液
d.加入無水MgSO4固體,除去有機(jī)物中少量水
①上述操作的正確順序是c d b a(填序號(hào))
②在上述操作c中,加入NaCl固體的作用是增加水層的密度,有利于分層,減小產(chǎn)物的損失.
(4)環(huán)己酮是一種常用的萃取劑,以環(huán)己酮為成分之一的萃取液對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖2所示.現(xiàn)有某鈷礦石的鹽酸浸出液,浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+,除去Al3+后,再利用萃取法分離出MnCl2以得到較為純凈的CoCl2溶液,pH范圍應(yīng)控制在b.
a.2.0~2.5    b.3.03.5    c.4.0~4.5.

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20.用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是(  )
A.用含0.lmolFeCl3的溶液與足量沸水反應(yīng)制得的Fe(0H)3膠體中膠粒數(shù)為0.1NA
B.46g N02和N204的混合氣體中含原子總數(shù)為NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6L CCl4含有的分子數(shù)為0.25NA
D.0.25 mol Na2O2中含有的陰離子數(shù)為0.5 NA

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17.甲酯丙烯酸甲酯(CH2=C(CH3)COOCH3)是合成有機(jī)玻璃的單體.
舊法合成的反應(yīng)是:①(CH32C=O+HCN→(CH32(OH)CN
②(CH32C(OH)CN+CH3OH+H2SO4→CH2=C(CH3)COOCH3+NH4HSO4
新法合成的反應(yīng)是:CH3C≡CH+CO+CH3OH$\stackrel{Pb}{→}$CH2=C(CH3)COOCH3,與舊法相比,新法的突出優(yōu)點(diǎn)是( 。
A.原料無爆炸危險(xiǎn)B.原料都是無毒物質(zhì)
C.沒有副產(chǎn)物,原料利用率高D.對(duì)設(shè)備腐蝕性較小

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18.兩種氣態(tài)烴的混合物共0.1mol,充分燃燒后得3.58L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO2和3.6g水,下列說法正確的是( 。
A.一定有甲烷B.一定有乙烯C.可能有乙烷D.無法計(jì)算

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同步練習(xí)冊(cè)答案