【題目】工業(yè)上用菱錳礦(MnCO3)[含F(xiàn)eCO3、SiO2、Cu2(OH) 2CO3等雜質(zhì)]為原料制取二氧化錳,其流程示意圖如下:
已知:生成氫氧化物沉淀的pH
注:金屬離子的起始濃度為0.1 mol/L,回答下列問(wèn)題:
(1)含雜質(zhì)的菱錳礦使用前需將其粉碎,主要目的是 _______ ___________ 。鹽酸溶解MnCO3的化學(xué)方程式是_______ ______________ ___ _____。
(2)向溶液1中加入雙氧水時(shí),反應(yīng)的離子方程式是 _______ ___________ 。
(3)濾液2中加入稍過(guò)量的難溶電解質(zhì)MnS,以除去Cu2+,反應(yīng)的離子方程式是 ________ 。
(4)將MnCl2轉(zhuǎn)化為MnO2的一種方法是氧化法。其具體做法是用酸化的NaClO3溶液將MnCl2氧化,該反應(yīng)的離子方程式為:□Mn2++□ClO3-+□________=□________+□________+□________。
(5)將MnCl2轉(zhuǎn)化為MnO2的另一種方法是電解法。
① 陽(yáng)極生成MnO2的電極反應(yīng)式是 ____ ___ ____________ _______ 。
②若直接電解MnCl2溶液,生成MnO2的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量Cl2。檢驗(yàn)Cl2的操作是 _____ 。
③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,則無(wú)Cl2產(chǎn)生。其原因是 ___ __ 。
【答案】
(1)增大接觸面積,提高反應(yīng)速率,MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O
(2)2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+
(3)MnS+Cu2+=Mn2++CuS
(4)5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+
(5)① Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ ,② 將潤(rùn)濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽(yáng)極附近,若試紙變藍(lán)則證明有Cl2生成,③ 其它條件不變下,增大Mn2+濃度,有利于Mn2+放電(不利于Cl-放電)
【解析】
試題分析:菱錳礦用鹽酸酸浸,MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3與鹽酸反應(yīng),SiO2不與鹽酸反應(yīng),過(guò)濾得到濾渣1為SiO2,濾液1中含有氯化鎂、氯化亞鐵、氯化銅及剩余的HCl,向?yàn)V液中加入生石灰,調(diào)節(jié)溶液pH=4,加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+,在PH=4時(shí)氧化得到Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過(guò)濾除去,濾液2中加入MnS,將溶液中Cu2+氧化為CuS沉淀過(guò)濾除去,濾液3中為MnCl2,系列轉(zhuǎn)化得到MnO2.
(1)將菱錳礦粉碎,可以增大接觸面積,提高反應(yīng)速率;碳酸鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、二氧化碳與水,反應(yīng)方程式為:MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O;
(2)加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+,在PH=4時(shí)氧化得到Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,根據(jù)電荷守恒有氫離子生成,反應(yīng)離子方程式為:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;
(3)MnS與氯化銅反應(yīng)轉(zhuǎn)化更難溶的CuS,同時(shí)得到氯化鎂,反應(yīng)離子方程式為:MnS+Cu2+=Mn2++CuS;
(4)用酸化的NaClO3溶液將MnCl2氧化得到MnO2,Mn元素發(fā)生氧化反應(yīng),則Cl元素發(fā)生還原反應(yīng)生成Cl2,由于在酸性條件下反應(yīng),根據(jù)電荷守恒可知,生成物中有H+生成,根據(jù)H元素守恒,可知反應(yīng)物中缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O,配平后離子方程式為:5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+;
(5)①由題意可知,Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2,發(fā)生氧化反應(yīng),由O元素守恒可知有水參加反應(yīng),由電荷守恒可知應(yīng)有H+生成,電極反應(yīng)式為:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;
②生成氯氣發(fā)生氧化反應(yīng),在陽(yáng)極產(chǎn)生,檢驗(yàn)Cl2的操作是:將潤(rùn)濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽(yáng)極附近,若試紙變藍(lán)則證明有Cl2生成;
③Mn2+、Cl-都在陽(yáng)極放電,二者為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,增大Mn2+濃度[或增大c(Mn2+)/c(Cl-)],有利于Mn2+放電(不利于Cl-放電)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng):2NO22NO+O2 在恒容密閉容器中反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )
①單位時(shí)間內(nèi)生成n molO2的同時(shí)生成2n molNO2;
②單位時(shí)間內(nèi)生成n molO2 的同時(shí)生成2n mol NO;
③用NO2、NO、O2 的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài);
④混合氣體中不變;
⑤混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài);
⑥混合氣體的密度不再改變的狀態(tài);
⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài).
A.①⑤⑥ B.①④⑤⑦ C.①⑤⑥⑦ D.①③⑤⑥⑦
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氯化鍶晶體在工業(yè)上常用作鋁的緩蝕劑。工業(yè)上一般用難溶于水的碳酸鍶(SrCO3)為原料(含少量鋇和鐵的化合物等),制備高純六水氯化鍶晶體(SrCl2·6H2O)的過(guò)程為:
已知:Ⅰ.SrCl2·6H2O 晶體在61℃時(shí)開(kāi)始失去結(jié)晶水,100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水。
Ⅱ. 有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
(1)操作①在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常常把碳酸鍶粉碎并加以攪拌,其目的是 。碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)酸性條件下,加入30% H2O2溶液,將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式為__________。能否用新制氯水代替雙氧水 (填“能”或“否”)。
(3)在步驟②-③的過(guò)程中,將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至 ;宜用的試劑為 。
A.1.5 B.4 C.9.7
D.氨水 E.氫氧化鍶粉末 F.碳酸鈉晶體 G.氧化鍶粉末
(4)操作③中所得濾渣的主要成分是 (填化學(xué)式)。
(5)工業(yè)上用50~60℃熱風(fēng)吹干六水氯化鍶,選擇該溫度的原因是 。
(6)步驟⑥中,洗滌氯化鍶晶體最好選用 。
A.水 B.稀硫酸 C.氫氧化鈉溶液 D.氯化鍶飽和溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】青蒿素是烴的含氧衍生物,為無(wú)色針狀晶體,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中幾乎不溶,熔點(diǎn)為156~157℃,熱穩(wěn)定性差,青蒿素是高效的抗瘧藥。已知:乙醚沸點(diǎn)為35℃。從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎(chǔ)的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝為:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)對(duì)青蒿進(jìn)行干燥破碎的目的是_____________。
(2)操作I需要的玻璃儀器主要有:燒杯、_________,操作Ⅱ的名稱(chēng)是_______________。
(3)操作Ⅲ的主要過(guò)程可能是_____________(填字母)。
A.加水溶解,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
B.加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾
C.加入乙醚進(jìn)行萃取分液
(4)用下列實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定青蒿素分子式的方法如下:將28.2g青蒿素樣品放在硬質(zhì)玻璃管C中,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后,再充分燃燒,精確測(cè)定裝置E和F實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量,根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算。
①裝置E中盛放的物質(zhì)是______________,裝置F中盛放的物質(zhì)是________________。
②該實(shí)驗(yàn)裝置可能會(huì)產(chǎn)生誤差,造成測(cè)定含氧量偏低,改進(jìn)方法是_______________。
③用合理改進(jìn)后的裝置進(jìn)行試驗(yàn),稱(chēng)得:
則測(cè)得青蒿素的最簡(jiǎn)式是__________________。
(5)某學(xué)生對(duì)青蒿素的性質(zhì)進(jìn)行探究。將青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量較小,加熱并攪拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液紅色變淺,說(shuō)明青蒿素與____________(填字母)具有相同的性質(zhì)。
A.乙醇 B.乙酸 C.乙酸乙酯 D.葡萄糖
(6)某科研小組經(jīng)多次提取青蒿素實(shí)驗(yàn)認(rèn)為用石油醚做溶劑較為適宜,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)控制其他實(shí)驗(yàn)條件不變,來(lái)研究原料的粒度、提取時(shí)間和提取溫度對(duì)青蒿素提取速率的影響,其結(jié)果如下圖所示:
由上圖可知控制其他實(shí)驗(yàn)條件不變,采用的最佳粒度、時(shí)間和溫度為_______________。
A.80目、100分鐘、50℃ B.60目、120分鐘、50℃ C.60目、120分鐘、55℃
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I.實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的 SO2,所需儀器如下圖。
(1)裝置A產(chǎn)生SO2,按氣流方向連接各儀器接口,順序?yàn)?/span> a→___→___→___→___→f。
(2)驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是 SO2的方法及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________。
(3)若在1 L 0.3 mol/L的 NaOH溶液中,通入4.48 L SO2(標(biāo)況),反應(yīng)后所得溶液中微粒的濃度之間有一些等量關(guān)系,例如:c(Na+)+ c(H+)= c(HSO3-)+2 c(SO32-)+ c(OH-),請(qǐng)?jiān)賹?xiě)出兩個(gè)等量關(guān)系: ________________。
II.SO2 氣體為無(wú)色氣體,有強(qiáng)烈刺激性氣味,大氣主要污染物之一,具有一定的還原性,探究SO2氣體還原Fe3+、I2,可以使用的藥品和裝置如下圖所示:
(4)若要從FeCl3溶液中提取晶體,必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟中沒(méi)有用到的玻璃儀器有_________。
a.酒精燈 b.燒瓶 c.漏斗 d.燒杯 e.玻璃棒
(5)裝置 A 中的現(xiàn)象是_________________,寫(xiě)出 B 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________________。
(6)在上述裝置中通入過(guò)量的 SO2,為了驗(yàn)證A中SO2與 Fe3+發(fā)生了氧化還原反應(yīng),取A中的溶液,分成兩份,并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
方案①:往第一份試液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫紅色褪去。
方案②:往第二份試液中加入 KSCN溶液,不變紅,再加入新制的氯水,溶液變紅。
上述方案中不合理的是________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NOx反應(yīng)進(jìn)行了探究;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)氨氣的制備
①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→______(按氣流方向,用小寫(xiě)字母表示)。
(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)
將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 解釋原因 |
打開(kāi)K1,推動(dòng)注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中 | ①Y管中_____________ | ②反應(yīng)的化學(xué)方程式 ____________ |
將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫 | Y管中有少量水珠 | 生成的氣態(tài)水凝集 |
打開(kāi)K2 | ③_______________ | ④______________ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列裝置是用燃燒法確定有機(jī)物分子式常用的裝置。
已知產(chǎn)生的O2按從左到右的流向,所選裝置各導(dǎo)管的正確連接順序是g→f→e→h→i→c→d→a→b→f。
(1)C裝置中濃硫酸的作用是________________________。
(2)D裝置中MnO2的作用是_______________________。
(3)燃燒管中CuO的作用是_____________________。
(4)若實(shí)驗(yàn)中所取樣品只含C、H、O三種元素中的兩種或三種,準(zhǔn)確稱(chēng)取0.92 g樣品,經(jīng)充分反應(yīng)后,A管 質(zhì)量增加1.76 g,B管質(zhì)量增加1.08 g,則該樣品的化學(xué)式為_________。
(5)若該物質(zhì)的核磁共振氫譜如下圖所示,
則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________,該有機(jī)物的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]____________,有__________個(gè)未成對(duì)電子。
(2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是________________。
(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因_____________________。
GeCl4 | GeBr4 | GeI4 | |
熔點(diǎn)/℃ | 49.5 | 26 | 146 |
沸點(diǎn)/℃ | 83.1 | 186 | 約400 |
(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是______________。
(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為_______________________,微粒之間存在的作用力是_____________。
(6)晶胞有兩個(gè)基本要素:
①原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置,下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為(,0, );C為(, ,0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為______。
②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a="565.76" pm,其密度為__________g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】本題有三小題。
(1)已知N2,CO,H2O,NH3,CO2均為高中化學(xué)常見(jiàn)的分子,根據(jù)要求回答有關(guān)問(wèn)題:
①根據(jù)等電子體原理,寫(xiě)出CO分子的結(jié)構(gòu)式___________。
②試比較兩分子中的鍵角大。篐2O___________NH3,(填“>”、“=”或“<” )
③基態(tài)N原子核外電子有 種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài), B、C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span> .
(2)科學(xué)家合成了Si60、N60, Si60分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵,且每個(gè)硅原子最外層都滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則28 g Si60分子中π鍵的數(shù)目為 。
(3)①立方氮化硼結(jié)構(gòu)和硬度都與金剛石相似,但熔點(diǎn)比金剛石低,原因是__________ 。
②在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖(a)是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,則多硼酸根離子符號(hào)為_(kāi)_______,圖(b)是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu),其中硼原子采取的雜化類(lèi)型為_(kāi)________。
(4) “嫦娥五號(hào)”探測(cè)器采用太陽(yáng)能電池板提供能量,在太陽(yáng)能電池板材料中除單晶硅外,還有銅,銦,鎵,硒等化學(xué)物質(zhì),回答下列問(wèn)題:
①SeO3分子的立體構(gòu)型為 .
②金屬銅投入氨水或H2O2溶液中均無(wú)明顯現(xiàn)象,但投入氨水與H2O2的混合溶液中,則銅片溶解,溶液呈深藍(lán)色,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 .
③某種銅合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中距離最近的銅原子和氮原子間的距離為pm,則該晶體的密度為 (用含a的代數(shù)式表示,設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值).
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