【題目】以軟錳礦粉(主要含有MnO2,還含有少量的Fe2O3、Al2O3等雜質)為原料制備高純MnO2的流程如下圖所示:
已知:①常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp [Al(OH)3]=4.0×10-34。
②常溫下,氫氧化物沉淀的條件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分別為4.6、3.4;Mn2+開始沉淀的pH為8.1。
③常溫下,當溶液中金屬離子物質的量濃度小于或等于1×10-5mol·L-l時,可視為該金屬離子已被沉淀完全。
(1) “酸浸”時加入一定量的硫酸,硫酸不能過多或過少!傲蛩帷边^多造成氨的損失;硫酸過少時,“酸浸”時會有紅褐色渣出現(xiàn),原因是________________________。
(2)加入氨水應調節(jié)pH的范圍為__________________,當Fe3+恰好沉淀完全時,c(Al3+)=_____________mol·L-l。
(3)“過濾”所得濾渣為MnCO3,濾液中溶質的主要成分是____________(填化學式),寫出其陽離子的電子式:_______________________________。
(4)加入碳酸氫銨產(chǎn)生沉淀的過程稱為“沉錳”。
①“沉錳”過程中放出CO2,反應的離子方程式為_______________________________。
②“沉錳”過程中沉錳速率與溫度的關系如圖所示。當溫度高于60℃時,沉錳速率隨著溫度升高而減慢的原因可能是________________________________________________。
(5)工業(yè)上采用間接氧化還原滴定法測定MnO2純度,其操作過程如下:準確稱量0.9200g該樣品,與足量酸性KI溶液充分反應后,配制成100mL溶液。取其中20.00mL,恰好與25.00mL 0.0800mol·L-1 Na2S2O3溶液反應(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。計算可得該樣品純度為___________。
【答案】生成的Fe3+水解得到Fe(OH)3沉淀4.6~8.10.05(NH4)2SO4Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O溫度過高時碳酸氫銨的分解速率顯著加快,沉錳速率隨碳酸氫銨濃度的減小而減慢47.3%
【解析】
(1)硫酸過少時,“酸浸”時會有紅褐色渣出現(xiàn),原因是生成的Fe3+水解得到Fe(OH)3沉淀,故答案為:生成的Fe3+水解得到Fe(OH)3沉淀;
(2)由題中信息可知,Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分別為4.6、3.4,Mn2+開始沉淀的pH為8.1。所以,加入氨水應調節(jié)pH的范圍為4.6~8.1,當Fe3+恰好沉淀完全時,的物質的量濃度最大值為1×10-5mol·L-l,此時溶液中c(OH-)的最小值為mol/L,c(Al3+)= 0.05mol·L-l,故答案為:4.6~8.1、0.05;
(3)“過濾”所得濾渣為MnCO3,濾液中溶質的主要成分是(NH4)2SO4,其陽離子的電子式為,故答案為:(NH4)2SO4、;
(4)①“沉錳”過程中放出CO2,反應的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O,故答案為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
②當溫度高于60℃時,沉錳速率隨著溫度升高而減慢的原因可能是:溫度過高時碳酸氫銨的分解速率顯著加快,沉錳速率隨碳酸氫銨濃度的減小而減慢;
(5)由反應過程可得到關系式:
MnO2~I2~2S2O32-
1 2
n0.02500L×0.0800molL-1×
n=0.005mol, 該樣品MnO2純度=×100%=47.3%,故答案為:47.3%。
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【題目】下列說法正確的是( )
A.H216O和H218O屬于同位素
B.相同體積的CO2、NO2具有相同的分子數(shù)
C.NaCl溶液能導電,所以NaCl溶液是電解質
D.配制溶液時,容量瓶中原來有少量蒸餾水不會影響實驗結果
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【題目】下圖是部分短周期元素的單質及其化合物(或溶液)的轉化關系,已知單質B2、C2、D2、E2在常溫常壓下都是氣體,化合物G的焰色反應為黃色;化合物I、J、K通常狀況下呈氣態(tài)。下列說法正確的是
A. B氫化物的沸點高于其同主族其它元素氫化物的沸點
B. 原子半徑大。A>C>B>E>D
C. F中既含有離子鍵又含有極性共價鍵
D. G中的陰離子能抑制水的電離
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【題目】亞硫酰氯(俗稱氯化亞砜,SOCl2)是一種液態(tài)化合物,沸點77℃,在農藥、制藥行業(yè)、有機合成等領域用途廣泛。實驗室合成原理:SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2,部分裝置如圖所示:
請回答下列問題:
(1)儀器c的名稱是__________________
(2)實驗室用二氧化錳與濃鹽酸共熱反應的離子方程式為_______________________
(3)已知SOCl2遇水劇烈反應,液面上產(chǎn)生白霧,并常有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。蒸干AlCl3溶液不能得到無水AlCl3,使SOCl2與AlCl3·6H2O混合加熱,可得到無水AlCl3,試解釋原因:_______________________________________________________
(4)裝置e中產(chǎn)生的Cl2經(jīng)過裝置d(含兩個洗氣瓶)后進入三頸燒瓶,按Cl2的流向,第一個洗氣瓶應放入的試劑是__________
(5)若反應中消耗Cl2的體積為896 mL(己轉化為標準狀況,SO2足量),最后得到純凈的SOCl2 4.76 g,則SOCl2的產(chǎn)率為__________(保留三位有效數(shù)字)。
(6)分離產(chǎn)物后,向獲得的SOCl2中加入足量NaOH溶液,振蕩、靜置得到無色溶液W,檢驗溶液W中存在Cl-的方法是________________________________________________________________________
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【題目】下表是元素劇期表的一部分,請根據(jù)要求填空
(1) 元素②最外層有_____個電子,在化合物中的最低負化合價為________;
(2) 元素⑤形成的離子的結構汞意圖為_________;
(3) 用電子式表示元素①和⑦組成的化合物的形成過程:_______________;
(4) 元素④、⑤的最高價氧化物的水化物之間發(fā)生反應的離子方程式______________ 。
(5) 下列選項中能證明元素⑦的非金屬性強于元素⑥的是________(雙選)。
A.H2S的酸性弱于HCl B.S2-的還原性強于C1-
C.H2SO3的酸性強于HClO D.H2S不如HC1穩(wěn)定
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【題目】乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業(yè),某學習小組設計以下兩套裝置用乙醇、乙酸和濃硫酸分別制備乙酸乙酯(沸點77.2℃)。下列說法不正確的是
A. 濃硫酸能加快酯化反應速率 B. 不斷蒸出酯,會降低其產(chǎn)率
C. 裝置b比裝置a原料損失的少 D. 可用分液的方法分離出乙酸乙酯
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【題目】在常溫、常壓和光照條件下,N2在催化劑表面與H2O發(fā)生反應:2N2(g)+6H2O(l) =4NH3(g)+3O2(g)。在2 L的密閉容器中,起始反應物用量相同,催化劑的使用情況也相同,控制不同溫度分別進行4組實驗,3 h后測定NH3的生成量,所得數(shù)據(jù)如下表:
實驗級別 | 實驗1 | 實驗2 | 實驗3 | 實驗4 |
溫度/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
NH3生成量/106mol | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
下列說法不正確的是
A. 溫度為303 K時,在3 h內用氮氣表示的平均反應速率為4×107mol·L1·h1
B. 實驗1和實驗3中,3 h內N2的轉化率之比為4:5
C. 分析四組實驗數(shù)據(jù)可得出,溫度升高可加快反應速率,也可能減慢反應速率
D. 353 K時,可能是催化劑催化活性下降或部分水脫離催化劑表面,致使化學反應速率減慢
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