【題目】磁性材料產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)各國競相發(fā)展的高科技支柱產(chǎn)業(yè)之一,磁性材料廣泛用于電子信息、軍事技術(shù)等領(lǐng)域。碳酸錳主要用于制備軟磁鐵氧體,工業(yè)上用氯化銨焙燒菱錳礦粉制備高純度碳酸錳的工藝流程如下:
已知:①菱錳礦粉的主要成分是MnCO3,還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相關(guān)金屬Mn+離子c(Mn+) ═ 0.1 mol L -1形成M(OH) n沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ | Ca2+ | Mn2+ |
開始沉淀的pH | 1.5 | 3.8 | 6.3 | 9.6 | 10.6 | 8.8 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 5.2 | 8.3 | 11.6 | 12.6 | 10.8 |
回答下列問題:
(1)“焙燒”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。
(2)浸出液“凈化除雜”過程如下:①加入MnO2將Fe2+氧化為Fe3+;②調(diào)節(jié)溶液pH,將Al3+、Fe3+變?yōu)槌恋沓ィ{(diào)節(jié)pH范圍為__________③加入NH4F將___________離子(填離子符號(hào))沉淀除去。
(3)碳化結(jié)晶時(shí),反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。
(4)碳化結(jié)晶過程中不能用碳酸銨溶液代替碳酸氫銨溶液可能的原因是________________。流程中能循環(huán)利用的物質(zhì)除了氯化銨之外還有____________。
(5)測(cè)定碳酸錳產(chǎn)品的純度。
稱取0.5000 g碳酸錳產(chǎn)品于錐形瓶中,加25.00 mL磷酸,加熱,碳酸錳全部轉(zhuǎn)化為[Mn(PO4)2]3-,冷卻至室溫。加水稀釋至100 mL,滴加2~3滴指示劑,然后用濃度為0.2000 mol·L-1的硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(反應(yīng)為:[Mn(PO4)2]3- +Fe2+ ═Mn2+ +Fe3++2PO43-)。重復(fù)操作3次,記錄數(shù)據(jù)如下表:
滴定次數(shù) | 0.2000 mol·L-1的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液讀數(shù)(mL) | |
滴定前 | 滴定后 | |
1 | 0.10 | 20.20 |
2 | 1.32 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.95 |
則產(chǎn)品的純度=__________,若滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處產(chǎn)生了氣泡,則測(cè)得的碳酸錳粗產(chǎn)品的純度_______(填“偏高”“ 偏低”或“無影響”)。
【答案】MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O 5.2≤pH<8.8 Ca2+、Mg2+ Mn2++2HCO3-MnCO3+CO2↑+H2O 碳酸根離子水解程度大,碳酸銨溶液中c(OH-)較大,易產(chǎn)生Mn(OH)2沉淀 CO2 92.00% 偏低
【解析】
(1)“焙燒”時(shí), MnCO3與NH4Cl反應(yīng),生成MnCl2等。
(2)讓Al3+、Fe3+完全沉淀,pH>5.2,不讓Mn2+生成沉淀,pH<8.8;③加入NH4F,將Ca2+、Mg2+離子沉淀除去。
(3)碳化結(jié)晶時(shí),Mn2+與HCO3-在加熱條件下反應(yīng),生成MnCO3等。
(4)碳化結(jié)晶過程中不能用碳酸銨溶液代替碳酸氫銨溶液,主要是防止生成Mn(OH)2沉淀。流程中能循環(huán)利用的物質(zhì)除了氯化銨之外還有CO2。
(5)三次滴定,硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為20.00mL,由反應(yīng)式可以建立以下關(guān)系式:MnCO3——[Mn(PO4)2]3- ——[(NH4)2Fe(SO4)2],n(MnCO3)=n(FeSO4)= 0.2000 mol·L-1×0.02L=0.004mol,產(chǎn)品的純度為。若滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處產(chǎn)生了氣泡,則標(biāo)準(zhǔn)液消耗體積的讀數(shù)偏小,由此可確定測(cè)得的碳酸錳粗產(chǎn)品的純度變化。
(1)“焙燒”時(shí),反應(yīng)的方程式為MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。答案為:MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O;
(2)讓Al3+、Fe3+完全沉淀,pH>5.2,不讓Mn2+生成沉淀,pH<8.8;③加入NH4F,讓將Ca2+、Mg2+離子沉淀除去。答案為:5.2≤pH<8.8;Ca2+、Mg2+;
(3)碳化結(jié)晶時(shí),Mn2+與HCO3-在加熱條件下反應(yīng),生成MnCO3等,反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2HCO3-MnCO3+CO2↑+H2O。答案為:Mn2++2HCO3-MnCO3+CO2↑+H2O;
(4)碳化結(jié)晶過程中不能用碳酸銨溶液代替碳酸氫銨溶液,主要是防止碳酸根離子水解程度大,碳酸銨溶液中c(OH-)較大,易產(chǎn)生Mn(OH)2沉淀。流程中能循環(huán)利用的物質(zhì)除了氯化銨之外還有CO2。答案為:碳酸根離子水解程度大,碳酸銨溶液中c(OH-)較大,易產(chǎn)生Mn(OH)2沉淀;CO2;
(5)三次滴定,硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為20.00mL,由反應(yīng)式可以建立以下關(guān)系式:MnCO3——[Mn(PO4)2]3- ——[(NH4)2Fe(SO4)2],n(MnCO3)=n(FeSO4)= 0.2000 mol·L-1×0.02L=0.004mol,產(chǎn)品的純度為= 92.00%。答案為:92.00%;若滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處產(chǎn)生了氣泡,則標(biāo)準(zhǔn)液消耗體積的讀數(shù)偏小,測(cè)得的碳酸錳粗產(chǎn)品的純度偏低。答案為:偏低。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Y是合成香料、醫(yī)藥、農(nóng)藥及染料的重要中間體,可由X在一定條件下合成:
下列說法不正確的是( )
A.Y中有三種官能團(tuán)
B.由X制取Y的過程中可得到乙醇
C.一定條件下,Y能發(fā)生加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)
D.等物質(zhì)的量的X、Y分別與NaOH 溶液反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶2
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【題目】已如反應(yīng):CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g) +HCl(g)。在一定壓強(qiáng)下,按ω=向密閉容器中充入氯氣與丙烯。圖甲表示平衡時(shí),丙烯的體積分?jǐn)?shù)(φ) 與溫度(T)、ω 的關(guān)系,圖乙表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。則下列說法錯(cuò)誤的是
A. 圖甲中,ω2>1
B. 圖乙中,A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)
C. 溫度T1、ω=2時(shí),Cl2的轉(zhuǎn)化率為50%
D. 若在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將增大
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【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W在周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中X、Y、W的最外層電子數(shù)之和為15,Z和X的最外層電子數(shù)相差2,下列說法正確的是
A.原子半徑:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)B.X的氫化物的沸點(diǎn)一定比Y的氫化物的沸點(diǎn)低
C.一定條件下,Z可以置換出XD.X、Y元素的單質(zhì)均只有2種
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【題目】把二氧化硫通入硝酸鐵溶液中,溶液由黃色變?yōu)闇\綠色,但立即又變?yōu)辄S色,此時(shí)若滴入氯化鋇溶液,則會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。在上述一系列變化過程中,最終被還原的是( )
A.SO2B.NO3-C.Fe3+D.Fe2+
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【題目】CO2和CH4催化重整可制備合成氣,對(duì)減緩燃料危機(jī)具有重要的意義,其反應(yīng)歷程示意圖如下:
下列說法不正確的是
A. 合成氣的主要成分為CO和H2
B. ①→②既有碳氧鍵的斷裂,又有碳氧鍵的形成
C. ①→②吸收能量
D. Ni在該反應(yīng)中做催化劑
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【題目】恒溫恒壓條件下,1 mol M氣體和1 mol N氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng): M(g) +3N(g)2Q(g)。下列說法可以判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A.正(M)=2逆(Q)B.c(N):c(Q)=3:2
C.M的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化D.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
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【題目】常溫下,某水溶液M中存在的離子有:Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
根據(jù)題意回答下列問題:
①寫出酸H2A的電離方程式___。
②若溶液M由2mol/LNaHA溶液與2mol/LNaOH溶液等體積混合而得,則溶液M的pH___7(填“>”“<”或“=”);溶液M中各微粒的濃度關(guān)系正確的是___。
A.c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(HA-)+c(H2A)+c(H+)=c(OH-)
C.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=1mol/L
D.c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
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【題目】金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們?cè)谘鯕獠蛔銜r(shí)燃燒生成一氧化碳,在氧氣充足時(shí)充分燃燒生成二氧化碳,反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。
(1)在通常狀況下,金剛石和石墨相比較,___(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定。
(2)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ·mol-1、497kJ·mol-1。N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ·mol-1。NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為___kJ·mol-1。
(3)綜合上述有關(guān)信息,請(qǐng)寫出用CO除去NO的熱化學(xué)方程式:___。
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