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5.明礬石經(jīng)處理后得到明礬[KAl(SO42•12H2O].從明礬制備Al、K2SO4和H2SO4的工藝過程如下所示:

焙燒明礬的化學(xué)方程式為:4KAl(SO42•12H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O
(1)在焙燒明礬的反應(yīng)中,還原劑是S;當(dāng)有3mol S參與反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12mol
(2)從水浸后的濾液中得到K2SO4晶體的步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥.
(3)焙燒中產(chǎn)生的SO2檢驗(yàn)試劑可以用品紅溶液.
(4)寫出電解Al2O3的化學(xué)方程式為2Al2O3$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O2↑.
(5)焙燒948t明礬(M=474g/mol),若SO2 的利用率為96%,可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸432t.

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4.鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子.若以它為原料按圖所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn),可制得輕質(zhì)氧化鎂.

若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì),而且生產(chǎn)成本較低,根據(jù)以下資料,填寫空白:
已知:
1、25℃,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,
Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10-14
2、Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,常將它氧化為Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去.
3、原料價(jià)格表
物質(zhì)價(jià)格/元?噸-1
漂液(含25.2%NaClO)450
雙氧水(含30%H2O22400
燒堿(含98%NaOH)2100
純堿(含99.5%Na2CO3600
(1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明鹵塊中既含有Fe3+又有Fe2+取樣,加水溶解,將溶液分成兩份,往其中一份滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅,則說
明鹵塊中含鐵離子,往另一份溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液,若酸性高錳酸鉀溶液褪色,則說明含亞鐵離子.
(2)在步驟②中加入的試劑X,最佳的選擇是漂液(NaClO),其作用是使溶液中Fe2+氧化成為Fe3+,便于除去.
(3)在步驟③中加入的試劑Y應(yīng)是燒堿(NaOH),步驟⑥中發(fā)生的反應(yīng)是Mg(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+MgO.
(4)請(qǐng)寫出氧化鎂的一種用途:耐火材料、食品添加劑、抗酸劑、催化劑、制造鎂鹽的原料等,步驟⑥如在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,應(yīng)選用在坩堝(填儀器名稱)中灼燒.
(5)25℃,往鹵塊對(duì)應(yīng)的水溶液中,加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶液平衡,當(dāng)pH=3,c(Fe3+)沉淀完全.測(cè)得pH=4.00,則此溫度下殘留在溶液中的c(Fe3+)=1×10-8mol/L.

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3.硫酸錳可用于飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)氧化劑和媒染劑,其生產(chǎn)原材料軟錳礦(MnO2)菱錳礦(MnCO3)中;煊辛蛩醽嗚F和硫酸鎂等雜質(zhì).其生產(chǎn)工藝如下:
(完全沉淀離子的pH值:Fe3+為3.5,F(xiàn)e2+為9.5,Mn2+為10.8,Mg2+為11.6)
(1)酸浸前需將原材料研碎,其目的是,酸浸中加入的酸是
(填化學(xué)式,下同),從經(jīng)濟(jì)效益考慮,試劑A可能是MnCO3或MnO或Mn(OH)2
(2)反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是MnCO3+2H+=Mn2++H2O+CO2↑.
(3)硫酸錳和硫酸鎂的溶解度曲線如圖:
①操作I為:在60℃下蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾.其趁熱過濾目的是防止MgSO4結(jié)晶析出,提高M(jìn)nSO4的產(chǎn)率;
②為了得到更純凈的一水合硫酸錳,需將晶體置于
過濾器中,用進(jìn)行洗滌(本空格從以下選擇).
A.蒸溜水             B.稀硫酸
C.飽和硫酸錳溶液      D.氫氧化鈉溶液
(4)MnSO4•H2O在1150℃高溫下易分解,產(chǎn)物是Mn3O4、含硫化合物、水,在該條件下硫酸錳晶體分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是3MnSO4•H2O$\frac{\underline{\;1150℃\;}}{\;}$Mn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O↑.

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2.草酸(H2C2O4)是一種重要的有機(jī)化工原料.為探究草酸的制取和草酸的性質(zhì),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:實(shí)驗(yàn)室用硝酸氧化淀粉水解液法制備草酸,裝置如圖所示
①一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中
②控制反應(yīng)溫度55-60℃,邊攪拌邊緩慢滴加一定量的混合酸(65%的HNO3與98%的H2SO4的質(zhì)量比2:1.25)
③反應(yīng)3小時(shí),冷卻,抽濾后再重結(jié)晶得到草酸晶體,硝酸氧化淀粉水解液的反應(yīng)為:C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
(1)如圖實(shí)驗(yàn)裝置中儀器乙的名稱為:冷凝管.裝置B的作用是防C中液體倒吸進(jìn)A中(安全瓶).
(2)檢驗(yàn)淀粉是否水解完全的方法:取樣,加碘水,看是否變藍(lán),變藍(lán)則證明水解不完全,否則,水解完全.
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:探究草酸與酸性高錳酸鉀的反應(yīng)
(3)向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高錳酸鉀溶液時(shí),可觀察到溶液由紫紅色變?yōu)榻鯚o色,寫出上述反應(yīng)的離子方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O.
(4)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn),當(dāng)向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高錳酸鉀溶液時(shí),溶液褪色總是先慢后快.為探究其原因,同學(xué)們做了如下對(duì)比實(shí)驗(yàn);
實(shí)驗(yàn)序號(hào)H2C2O4(aq)KMnO4(H+)(aq)MnSO4(S)
(g)
褪色時(shí)間(S)
C(mol•L-1V(mL)C(mol•L-1V(mL)
實(shí)驗(yàn)10.120.014030
實(shí)驗(yàn)20.120.01454
由此你認(rèn)為溶液褪色總是先慢后快的原因是Mn2+起了催化劑的作用.
(5)草酸亞鐵在工業(yè)中有重要作用,草酸可以制備草酸亞鐵,步驟如下:
稱取FeSO4•7H2O 固體于小燒杯中,加入水和少量稀H2SO4溶液酸化,加熱溶解.向此溶液中加入一定量的H2C2O4溶液,將混合溶液加熱至沸,不斷攪拌,以免暴沸,待有黃色沉淀析出并沉淀后,靜置.傾出上清液,再加入少量水,并加熱,過濾,充分洗滌沉淀,過濾,用丙酮洗滌固體兩次并晾干.
①生成的草酸亞鐵需充分洗滌沉淀,檢驗(yàn)是否洗滌完全的方法是取最后一次洗滌液1~2mL置于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則表明已洗滌干凈.
②用丙酮洗滌固體兩次的目的是降低草酸亞鐵的溶解量,同時(shí)更快洗去表面的水分.

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1.研究人員研制利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收硫酸廠的尾氣SO2,制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如圖1:

已知:浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金屬離子.PbO2的氧化性大于MnO2
有關(guān)金屬離子的半徑、形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見下表,陽離子吸附劑吸附金屬離子的效果見圖2.
離子離子半徑(pm)開始沉淀
時(shí)的pH
完全沉淀
時(shí)的pH
Fe2+747.69.7
Fe3+642.73.7
Al3+503.84.7
Mn2+808.39.8
Pb2+1218.08.8
Ca2+99--
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出浸出過程中生成Mn2+反應(yīng)的化學(xué)方程式SO2+MnO2=MnSO4
(2)氧化過程中主要反應(yīng)的離子方程式2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O.
(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH值,此處調(diào)節(jié)pH值用到的儀器是pH計(jì),應(yīng)調(diào)節(jié)至4.7≤pH<8.3范圍.
(4)陽離子吸附劑可用于除去雜質(zhì)金屬離子.請(qǐng)依據(jù)圖、表信息回答,決定陽離子吸附劑吸附效果的因素有吸附時(shí)間、金屬離子半徑、金屬離子電荷等;吸附步驟除去的主要離子為:Pb2+、Ca2+
(5)CaSO4是一種微溶物質(zhì),已知Ksp(CaSO4)=9.10×10-7.現(xiàn)將c mol•L-1 CaCl2溶液與2.00×10-2mol•L-1 Na2SO4溶液等體積混合(忽略體積的變化),則生成沉淀時(shí),c的最小值是1.82×10-5..

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14.X2+和Y-與氖的電子層結(jié)構(gòu)相同,下列判斷正確的是( 。
A.原子半徑:Y>XB.原子序數(shù):Y>X
C.電子層數(shù):Y>XD.最外層電子數(shù):Y>X

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13.NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( 。
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LCH3Cl含極性共價(jià)鍵數(shù)目為2NA
B.0.1L 1.0mol/L Na2S溶液中S2-和HS-總數(shù)為0.1NA
C.22.4g 鐵粉與稀硝酸完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定為1.2NA
D.常溫常壓下,16g14CH4中所含電子數(shù)目為8NA

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12.鐵及其化合物可廣泛用于電池行業(yè).
I.某堿性電池的總反應(yīng)為NiO2+Fe+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2
(1)該電池放電時(shí),發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是A(填字母),負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2
A.NiO2   B.Fe   C.Fe(OH)2  D.Ni(OH)2          
(2)若放電時(shí)生成Fe(OH)2的質(zhì)量18g,則外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是0.4mol.
Ⅱ.在堿性環(huán)境下,Mg-Na2FeO4可以形成高效的原電池,該電池的總反應(yīng)為3Mg+2Na2FeO4+8H2O=2Fe(OH)3+3Mg(OH)2+4NaOH.
(3)(3)該電池中Na+流向正(填“正”或“負(fù)”,下同)極,F(xiàn)e(OH)3在正極生成.

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11.下列有機(jī)反應(yīng)中,不屬于氧化還原反應(yīng)的是(  )
A.葡萄糖變?yōu)槠咸烟撬?/td>B.植物油變成硬化油
C.蛋白質(zhì)變?yōu)榘被?/td>D.油脂變質(zhì)(酸。

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10.設(shè)NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值.下列說法正確的是( 。
A.1mol Fe與足量氯氣反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCCl4的分子總數(shù)為0.1NA
C.常溫常壓下,14g丙烯與環(huán)丙烷的混合氣體,含碳原子總數(shù)為NA
D.0.1mol/L CH3COONa溶液中含有的CH3COOH和CH3COO-總數(shù)為0.1NA

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同步練習(xí)冊(cè)答案