【題目】一種用軟錳礦(主要成分MnO2)和黃鐵礦(主要成分FeS2) 制取MnSO4·H2O并回收單質(zhì)硫的工藝流程如下:

已知:本實驗條件下,高錳酸鉀溶液與硫酸錳溶液混合產(chǎn)生二氧化錳。

回答下列問題:

(1)步驟①混合研磨成細粉的主要目的是_____________________________________________;步驟②浸取時若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3的化學方程式為_____________________________________。

(2)步驟③所得酸性濾液可能含有Fe2+,為了除去Fe2+可先加入______________________;步驟④需將溶液加熱至沸然后在不斷攪拌下加入堿調(diào)節(jié)pH為4~5,再繼續(xù)煮沸一段時間,“繼續(xù)煮沸”的目的是_____________________________________。步驟⑤所得濾渣為__________________(填化學式)。

(3)步驟⑦需在90~100℃下進行,該反應的化學方程式為_________________________________。

(4)測定產(chǎn)品MnSO4·H2O的方法之一是:準確稱取a g產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量ZnO及H2O煮沸,然后用c mol·L-1KMnO4標準溶液滴定至淺紅色且半分鐘不褪色,消耗標準溶液VmL,產(chǎn)品中Mn2+的質(zhì)量分數(shù)為w(Mn2+)=________________。

【答案】 增大接觸面積,提高硫酸浸取時的浸取速率和浸取率 3MnO2+2FeS2+6H2SO4 =3MnSO4+Fe(SO4)3+4S↓+6H2O 軟錳礦粉或H2O2溶液 破壞Fe(OH)3膠體并使沉淀顆粒長大,便于過濾分離 Fe(OH)3 (NH4)2Sx+1 2NH3↑+H2S↑+xS↓ (8.25cV/a)%或(8.25cV×10-2)/a或0.0825cV/a或0.0825cV/a×100%

【解析】分析:兩種礦物經(jīng)粉碎研磨①與硫酸混合②,由于MnO2在酸性條件下具有氧化性,因此反應生成可溶性硫酸錳、硫酸鐵和單質(zhì)硫,③過濾后,濾液用堿液處理④除去鐵元素⑤后,溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶得產(chǎn)品MnSO4·H2O,濾渣與(NH4)2S混合作用⑥后,經(jīng)分解⑦處理得另一產(chǎn)品S,分解的其它產(chǎn)物可轉(zhuǎn)化為(NH4)2S循環(huán)使用。

詳解:(1) 步驟①混合研磨成細粉的主要目的是增大反應物的接觸面積,提高硫酸浸取時的浸取速率和浸取率,提高原料的利用率;硫酸浸取時的反應方程式為3MnO2+2FeS2+ 6H2SO4 =3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S↓+6H2O。

(2)由于Fe2+具有較強的還原性,在酸性條件下可用軟錳礦粉(MnO2)或H2O2將其氧化為Fe3+,既不引入雜質(zhì),又能達到除去的目的;用堿液處理時,需將溶液加熱至沸,然后在不斷攪拌下調(diào)節(jié)pH4~5,再繼續(xù)煮沸一段時間,以破壞Fe(OH)3膠體并使沉淀顆粒增大,便于過濾分離,得到的濾渣為Fe(OH)3。

(3) 步驟⑦在90~100℃下進行,反應的化學方程式為(NH4)2Sx+1 2NH3↑+H2S↑+xS↓。

(4)已知本實驗條件下,高錳酸鉀溶液與硫酸錳溶液混合產(chǎn)生二氧化錳。根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可得二者反應的方程式為2KMnO4+3MnSO4·H2O=5MnO42+K2SO4+2H2SO4+H2O,已知n(KMnO4)=c mol/L×V×10-3L=cV×10-3mol,則n(MnSO4·H2O)=1.5cV×10-3mol,產(chǎn)品中Mn2+的質(zhì)量分數(shù)為w(Mn2+)= [1.5cV×10-3mol×55g/mol]/ag×100%=(8.25cV/a)%。

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相關(guān)習題

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【題目】三氯氧磷(POCl3)是一種工業(yè)化工原料。無色透明的帶刺激性臭味的液體,在潮濕空氣中劇烈發(fā)煙。某化學小組采用PCl3氧化法制備POCl3。已知:POCl3的熔點為-112℃,沸點為75.5℃。在潮濕空氣中二者均極易水解面劇烈發(fā)煙。回答下列問題:

I.制備PCl3

(1)實驗室用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制取氯氣。發(fā)生裝置可以選擇圖中的_____(填字母代號)。

(2)檢查裝置氣密性并裝入藥品后,先關(guān)閉K1,打開K2通入干燥的CO2,一段時間后,關(guān)閉K2,加熱曲頸瓶同時打開K1通入干燥氯氣,反應立即進行。通干燥CO2的作用是_______。

II.制備POCl3(如圖)

(3)盛放堿石灰的儀器的作用是________,裝置G中發(fā)生反應的化學方程式為________ 。

(4)裝置F的作用除觀察O2的流速之外,還有________。

III.測定POCl3含量

實驗制得的POCl3中常含有PCl3雜質(zhì),通過下面方法可測定產(chǎn)品的純度:

快速稱取5.000g產(chǎn)品,加水反應后配成250mL溶液;

取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL0.1000mol/L碘水(足量),充分反應;

所得溶液中加入幾滴淀粉溶液,用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定;

重復②、③操作,平均消耗0.1000mol/LNa2S2O3溶液8.00mL.

已知:H3PO3+I2+H2O==H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3==2NaI+Na2S4O6.

(5)滴定終點的現(xiàn)象為__________。該產(chǎn)品的純度為________。

(6)若滴定管在滴定前無氣泡,滴定后有氣泡,則測定結(jié)果______(偏高”“偏低不變”)。

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【題目】工業(yè)上常用水蒸氣蒸餾的方法(蒸餾裝置如圖)從植物組織中獲取揮發(fā)性成分。這些揮發(fā)性成分的混合物統(tǒng)稱精油,大都具有令人愉快的香味。從檸檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是檸檬烯(檸檬烯)。提取檸檬烯的實驗操作步驟如下:

(1)將1~2個橙子皮剪成細碎的碎片,投入乙裝置中,加入約30 mL水

(2)松開活塞K。加熱水蒸氣發(fā)生器至水沸騰,活塞K的支管口有大量水蒸氣冒出時旋緊,打開冷凝水,水蒸氣蒸餾即開始進行,可觀察到在餾出液的水面上有一層很薄的油層。

下列說法不正確的是( )

A. 當餾出液無明顯油珠,澄清透明時,說明蒸餾完成

B. 蒸餾結(jié)束后,為防止倒吸,立即停止加熱

C. 長玻管作安全管,平衡氣壓,防止由于導管堵塞引起爆炸

D. 要得到純精油,還需要用到以下分離提純方法:萃取、分液、蒸餾

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【題目】化合物H是一種重要的有機合成中間體,由化合物A合成H的一種路線如下:

已知:RCHCl2 RCHO回答下列問題:

(1)A的化學名稱為___________。

(2)G生成H的反應類型為__________,F(xiàn)中官能團名稱是_____________

(3)由A生成B的化學方程式____________________________,合成過程中D生成E的作用是_____________________

(4)滿足下列條件的H的同分異構(gòu)體有________種,寫出其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為6:2:2:1:1:1:1的結(jié)構(gòu)簡式___________

①能夠發(fā)生銀鏡反應,能夠發(fā)生水解反應,水解后的產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應

②分子中只有一個環(huán) ③苯環(huán)上有兩個取代基,分子中含有兩個甲基。

(5) 己知,參照上述合成路線,以為原料(無機試劑任選),設(shè)計制備的路線__________。

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【題目】實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如下圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗,最合理的選項是

選項

A中的物質(zhì)

B中的物質(zhì)

C中收集的氣體

D中的物質(zhì)

A

濃氨水

CaO

NH3

H2O

B

濃鹽酸

MnO2

Cl2

NaOH溶液

C

稀硝酸

Cu

NO2

H2O

D

濃硫酸

Na2SO3

SO2

NaOH溶液

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【題目】有機物I (分子式為C13H18O2)是一種香料,如圖是該香料的一種合成路線。

已知:①;

②有機物D的摩爾質(zhì)量為88 g·mol-1,其核磁共振氫譜有3組峰;有機物H是苯甲醇的同系物,苯環(huán)上只有一個側(cè)鏈。回答下列問題:

(1)用系統(tǒng)命名法命名有機物A___________________;

(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________________

(3)F→G經(jīng)歷兩步反應,反應類型依次為____________,_____________。

(4)C→D第①步反應的化學方程式為_________________________________。

(5)F在一定條件下能形成一種聚酯類化合物,寫出該反應的化學方程式___________________________________________________________。

(6)己知有機物甲符合下列條件:①為芳香族化合物;②與H互為同分異構(gòu)體;③能被催化氧化成醛。符合上述條件的有機物甲有_______種, 寫出一種滿足苯環(huán)上有3個側(cè)鏈,且核磁共振氫譜有5組峰,峰面積比為6:2:2:1:1的有機物的結(jié)構(gòu)簡式_______;

(7)參照上述合成路線以丙酮等為原料合成D (無機試劑任選)______________。

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【題目】常溫下,0.2 mol/L的一元堿BOH與等濃度鹽酸等體積混合后,所得溶液中部分微粒組分及濃度如圖所示。下列說法正確的是( )

ABOH為強堿

B.該混合液pH=7

C.該混合溶液中:c(B)c(Y)c(Cl)

D.圖中X表示BOH,Y表示H,Z表示OH

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【題目】硼化釩(VB2)-空氣電池是目前儲電能力最高的電池,電池示意圖如下。該電池工作時的反應為4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5。下列說法正確的是

A. 電極a為電池負極

B. 反應過程中溶液的pH升高

C. 電池連續(xù)反應過程中,選擇性透過膜采用陽離子選擇性膜

D. VB2極的電極反應式為:2VB2+ 22OH-22e=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】實驗: ①0.1molL﹣1AgNO3溶液和0.1molL﹣1NaCl溶液等體積混合得到濁液a,過濾得到濾液b和白色沉淀c;

②向濾液b中滴加幾滴0.1molL﹣1KI溶液,出現(xiàn)渾濁;

③向沉淀c中滴加幾滴0.1molL﹣1KI溶液,沉淀變?yōu)辄S色.

下列分析不正確的是

A. 濁液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)

B. ③中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgI

C. 實驗可以證明AgI比AgCl更難溶

D. 濾液b中不含有Ag+

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