【題目】用MnO2為原料可制取電極材料錳酸鋰(LiMnxOy),工業(yè)上利用菱錳礦粉(MnCO3)制備MnO2的流程如圖:
(1)“酸溶”過程中加入過量的硫酸目的是___。
(2)寫出“電解”反應的離子反應方程式:___。
(3)為測定LiMnxOy中Mn元素的平均化合價(高于+2價),現(xiàn)進行如下實驗:
步驟1:取少量LiMnxOy,分成兩等份,分別置于兩只錐形瓶中;
步驟2:向一只錐形瓶中加入稀硝酸和雙氧水,完全反應后,LiMnxOy中Mn元素轉化為Mn2+,除去過量的雙氧水。調節(jié)pH,滴加指示劑,用濃度為0.400mol·L-1的EDTA標準溶液滴定,終點時消耗EDTA標準溶液20.00mL(已知:Mn2+與EDTA反應的化學計量數(shù)之比為1∶1);
步驟3:向另一錐形瓶中加入1.340gNa2C2O4和足量硫酸,充分反應后,用0.100mol·L-1KMnO4標準溶液滴定,到達滴定終點時消耗KMnO4標準溶液16.00mL。
步驟3實驗過程中物質發(fā)生的轉化如下,其中C2O42-均轉化為CO2:
LiMnxOyMn2+;MnOMn2+
①步驟3滴定終點時的實驗現(xiàn)象是___。
②計算LiMnxOy中Mn元素的平均化合價___(寫出計算過程)。
【答案】提高錳元素的浸出率,抑制Mn2+水解 Mn2++2H2OMnO2↓+2H++H2↑ 當加入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內不褪色 3.5
【解析】
工業(yè)上利用菱錳礦粉(MnCO3)制備MnO2,加入過量硫酸進行酸溶,使礦粉完全反應,提高浸出率,同時酸性環(huán)境抑制Mn2+的水解,得到硫酸錳溶液,經(jīng)過電解,過濾得到MnO2,說明電解過程Mn2+轉化為MnO2。
(1)“酸溶”過程中加入過量的硫酸可以提高Mn2+浸出率,同時抑制Mn2+水解;
(2)由分析可知“電解”過程Mn2+轉化為MnO2,發(fā)生氧化反應,酸性環(huán)境,“電解”反應的離子反應方程式:Mn2++2H2O MnO2↓+2H++H2↑
(3)①步驟3用KMnO4標準溶液滴定,故滴定終點時的實驗現(xiàn)象是:當加入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內不褪色;
②取少量LiMnxOy,分成兩等份,由步驟二LiMnxOy中Mn元素轉化為Mn2+,Mn2+與EDTA反應的化學計量數(shù)之比為1∶1,n(Mn2+)=n(EDTA)= 0.400mol·L-1×0.02L=0.008mol,則LiMnxOy中含Mn元素0.008mol;步驟3:通過返滴定,根據(jù)氧化還原價態(tài)規(guī)律可得計量關系: 2MnO ~5Na2C2O4 ,n(MnO)= 0.100mol·L-1×0.016L=0.0016mol,消耗n(Na2C2O4)=0.004mol;2LiMnxOy ~(2y-2x-1)Na2C2O4 ~ 2xMn2+,總共加入Na2C2O4質量1.340g,物質的量0.01mol,由高錳酸鉀消耗草酸鈉0.004mol,則由LiMnxOy消耗草酸鈉n(Na2C2O4)=0.006mol,同時n(Mn2+) =0.008mol,可列出,化簡得4y-7x-2=0,由于氧元素的化合價為-2,則可以把等式寫成2y=3.5x+1,故Mn平均化合價為+3.5。
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【題目】(1)晶體的自范性即__________,區(qū)分晶體與非晶體最可靠的實驗方法是________;
(2)原子間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵。δ鍵與π鍵都屬于共價鍵,δ鍵的特征是__________,Π鍵的特征是__________。
(3)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過下圖的BomHaber循環(huán)計算得到。
可知,Li原子的第一電離能為__________kJ/mol,O=O鍵鍵能為______kJ/mol,Li2O的晶格能為_________ kJ/mol。
(4)晶體硼的基本結構單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體。其中含有20個等邊三角形和一定數(shù)目的頂角,每個頂角各有一個原子,試觀察圖形回答。這個基本結構單元由_______個硼原子組成,共含有__________個BB鍵。
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【題目】對溴苯乙烯與丙烯的共聚物是一種高分子阻燃劑,具有低毒、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。完成下列填空:
(1)寫出該共聚物的結構簡式________。
(2)實驗室由乙苯制取對溴苯乙烯,需先經(jīng)兩步反應制得中間體。寫出該兩步反應所需的試劑及條件_______、__________。
(3)將與足量氫氧化鈉溶液共熱得到A,A在酸性條件下遇FeCl3溶液不顯色。A的結構簡式為_______。由上述反應可推知_________。由A生成對溴苯乙烯的反應條件為______。
(4)丙烯催化二聚得到2,3-二甲基-1-丁烯,B與2,3-二甲基-1-丁烯互為同分異構體,且所有碳原子處于同一平面,寫出B的結構簡式_______。設計一條由2,3-二甲基-1-丁烯制備B的合成路線_______。(合成路線常用的表示方式為:)
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【題目】下圖是第3周期11~17號元素某些性質變化趨勢的柱形圖,下列有關說法中正確的是( )
A. y軸表示的可能是第一電離能
B. y軸表示的可能是電負性
C. y軸表示的可能是原子半徑
D. y軸表示的可能是原子形成簡單離子轉移的電子數(shù)
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【題目】根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型,判斷下列分子或者離子的空間構型正確的是
選項 | 分子式 | 中心原子雜化方式 | 價層電子對互斥模型 | 分子或離子的立體構型 |
A | SO2 | sp | 直線形 | 直線形 |
B | HCHO | sp2 | 平面三角形 | 三角錐形 |
C | H3O+ | sp2 | 四面體形 | 平面三角形 |
D | NH4+ | sp3 | 正四面體形 | 正四面體形 |
A. AB. BC. CD. D
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【題目】原子序數(shù)小于等于36的Q、W、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大,其中Q是原子半徑最小的元素,W和Y的基態(tài)原子2p能級所含成單電子數(shù)均為2,Z的基態(tài)原子核外含有13種運動狀態(tài)不同的電子。回答下列問題(涉及元素時用對應的元素符號表示):
(1)X、Y、Z三種元素的第一電離能由大到小的順序是___。
(2)1molQWX與1molWQ2Y所含σ鍵的比值為___。
(3)根據(jù)等電子體理論可以預測WXY-的空間構型為___。
(4)一種由X和Z兩種元素形成化合物的晶胞如圖所示,該晶胞的化學式為___。
(5)實驗室合成一種由W和X兩種元素形成的化合物,該化合物具有空間網(wǎng)狀結構,其中每個W原子與4個X原子形成共價鍵,每個X原子與3個W原子形成共價鍵。
①該化合物的化學式為___。
②該化合物所屬晶體類型為___晶體,預測其熔點應___金剛石(填“高于”或“低于”)。
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【題目】多相催化反應是在催化劑表面通過吸附、解吸過程進行的。我國學者發(fā)現(xiàn)T℃時(各物質均為氣態(tài)),甲醇與水在銅基催化劑上的反應機理和能量圖如圖:
下列說法正確的是( )
A.反應Ⅱ的熱化學方程式為:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) △H=+akJ/mol(a>0)
B.1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的總能量大于1molCO2(g)和3molH2(g)的總能量
C.選擇優(yōu)良的催化劑降低反應Ⅰ和Ⅱ的活化能,有利于減少過程中的能耗
D.CO(g)在反應中生成又消耗,CO(g)可認為是催化劑
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【題目】汽車尾氣中NOx的生成和消除是科學家研究的重要課題。
(1)NOx能形成酸雨,NO2轉化為HNO3的化學方程式是__。
(2)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180kJ·mol-1,其能量變化示意圖如下:
則NO中氮氧鍵的鍵能是__kJ·mol-1。
(3)用NH3可消除NO污染,反應原理為:4NH3+6NO5N2+6H2O,以n(NH3):n(NO)分別為4:1、3:1、1:3投料,得到NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖所示:
①曲線a對應的n(NH3):n(NO)=__。
②曲線c中NO的起始濃度為4×10-4mg/m3,從A點到B點經(jīng)過0.8s,該時間段內NO的脫除速率為__mg/(m3·s)。
③由圖可知,無論以何種比例反應,在溫度超過900℃時NO脫除率都會驟然下降,可能的原因是__(至少寫兩條)。
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【題目】(1)2mol O3和3mo lO2的質量之比為:_____,分子數(shù)之比為:_______ ,同溫同壓下的密度之比為:____________。
(2)現(xiàn)在9 g D2O ,若阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則:該物質的其物質的量為:______,所含質子數(shù)為:_____ , 所含中子數(shù)為:__________ 。
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