【題目】高純碳酸錳在電子工業(yè)中有重要的應(yīng)用,濕法浸出軟錳礦主要成分為MnO2,含少量Fe、Al、Mg等雜質(zhì)元素)制備高純碳酸錳的實(shí)驗(yàn)過程如下:
(1)浸出:浸出時(shí)溫度控制在90℃~95℃之間,并且要連續(xù)攪拌3小時(shí),植物粉的作用是_____。
(2)除雜:①向浸出液中加入一定量的碳酸錳礦,調(diào)節(jié)浸出液的pH為3.5~5.5;
②再加入一定量的軟錳礦和雙氧水,過濾;
③…
操作①中使用碳酸錳調(diào)pH的優(yōu)勢(shì)是_____;
操作②中加入雙氧水不僅能將Fe2+氧化為Fe3+,而且能提高軟錳礦的浸出率。寫出雙氧水提高軟錳礦浸出率的離子方程式_____。
(3)制備:在30℃~35℃下, 將碳酸氫銨溶液滴加到硫酸錳凈化液中,控制反應(yīng)液的最終pH在6.5~7.0,得到MnCO3沉淀。溫度控制35℃以下的原因是_____;該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____;生成的MnCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,洗滌的操作方法是_____。
(4)計(jì)算:室溫下,Ksp(MnCO3)=1.8×10-11,Ksp(MgCO3)=2.6×10-5,已知離子濃度小于1.0×10-5mol·L-1時(shí),表示該離子沉淀完全。若凈化液中的c(Mg2+)=10-2mol/L,試計(jì)算說明Mg2+的存在是否會(huì)影響MnCO3的純度。___________________
【答案】 作還原劑 增加MnCO3的產(chǎn)量或不引入新的雜質(zhì) MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑ 減少碳酸氫銨的分解,提高原料利用率 MnSO4+2NH4HCO3 MnCO3+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O 用玻璃棒引流向漏斗中加蒸餾水至剛好浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)操作2-3次 Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)c(CO32-),當(dāng)Mn2+沉淀完全時(shí),c(CO32-)=1.8×10-11/1.0×10-5=1.8×10-6molL-1,若Mg2+也能形成沉淀,則要求Mg2+>2.6×10-5/1.8×10-6=14.4 molL-1,Mg2+的濃度0.01mol/L遠(yuǎn)小于14.4 molL-1,若凈化液中的c(Mg2+)=10-2mol/L,說明Mg2+的存在不會(huì)影響MnCO3的純度)=
【解析】濕法浸出軟錳礦(主要成分為,含少量Fe、Al、Mg等雜質(zhì)元素)制備高純碳酸錳,加入濃硫酸和植物粉浸出過濾得到濾液除去雜質(zhì),加入碳酸氫銨形成沉淀通過一系列操作得到高純碳酸錳。
(1)升溫、攪拌都可以加快物質(zhì)的溶解反應(yīng)速率,浸出時(shí)溫度控制在之間,并且要連續(xù)攪拌3小時(shí)的目的是提高軟錳礦中錳的浸出率;加入植物粉是一種還原劑,正確答案:提高軟錳礦中錳的浸出率,作還原劑。
(2) ①使用碳酸錳調(diào)pH的優(yōu)勢(shì)是不引入新的雜質(zhì),酸性溶液中二氧化錳氧化過氧化氫為氧氣,本身被還原為錳離子,反應(yīng)的離子方程式為:;正確答案:增加的產(chǎn)量(或不引入新的雜質(zhì)等);。
(3)根據(jù)碳酸氫銨受熱易分解分析,溫度控制以下的原因是防止碳酸氫銨分解,在下,將碳酸氫銨溶液滴加到硫酸錳凈化液中,控制反應(yīng)液的最終pH在,得到沉淀、硫酸銨、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;生成的MnCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,洗滌的操作方法是用玻璃棒引流向漏斗中加蒸餾水至剛好浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)操作2-3次;正確答案:減少碳酸氫銨的分解,提高原料利用率;MnSO4+2NH4HCO3 MnCO3+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;取最后一次的洗滌濾液mL于試管中,向其中滴加用鹽酸酸化的溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則表明已洗滌干凈。
(4) ,當(dāng)沉淀完全時(shí),,若也能形成沉淀,則要求,的濃度遠(yuǎn)小于,若凈化液中的,說明的存在不會(huì)影響的純度;正確答案:Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)c(CO32-),當(dāng)Mn2+沉淀完全時(shí),c(CO32-)=1.8×10-11/1.0×10-5=1.8×10-6molL-1,若Mg2+也能形成沉淀,則要求Mg2+>2.6×10-5/1.8×10-6=14.4 molL-1,Mg2+的濃度0.01mol/L遠(yuǎn)小于14.4 molL-1,若凈化液中的c(Mg2+)=10-2mol/L,說明Mg2+的存在不會(huì)影響MnCO3的純度。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有關(guān)晶格能的敘述正確的是
A. 晶格能是原子形成1摩爾離子晶體釋放的能量
B. 晶格能通常取正值,有時(shí)也取負(fù)值
C. 晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定
D. 晶格能越大,物質(zhì)的硬度越小
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【題目】X、Y、Z、M、W 為五種短周期元素。X、Y、Z 是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素,且最外層電子數(shù)之和為 15,X 與 Z 可形成XZ2分子;Y 與 M 形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為 0.76g/L;W 的 質(zhì)子數(shù)是 X、Y、Z、M 四種元素質(zhì)子數(shù)之和的 1/2。下列說法正確的是( )
A. 原子半徑:W>Z>Y>X>M
B. XZ2、XM4、W2Z2均為共價(jià)化合物
C. 由 X 元素形成的單質(zhì)只有兩種
D. 由 X、Y、Z、M 四種元素形成的化合物可能既含離子鍵,又含共價(jià)鍵
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【題目】一種突破傳統(tǒng)電池設(shè)計(jì)理念的鎂-銻液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池的工作原理如圖所示,該電池所用液體密度不同,在重力作用下分三層,工作時(shí)中間層熔融鹽的組成及濃度不變。下列說法不正確的是( )
A. 放電時(shí),Mg(液)層的質(zhì)量減小
B. 放電時(shí)正極反應(yīng)為Mg2++2e-=Mg
C. 該電池充電時(shí),Mg-Sb(液)層發(fā)生還原反應(yīng)
D. 該電池充電時(shí),Cl-向中下層界面處移動(dòng)
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【題目】下列說法正確的是( )
A.1molO2在任何情況下都是32g
B.摩爾是一個(gè)基本物理量
C.H2SO4的摩爾質(zhì)量是98g
D.1摩爾氫的質(zhì)量是2g
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【題目】
對(duì)羥基苯甲酸丁脂(俗稱尼泊金丁酯)可用作防腐劑,對(duì)酵母和霉菌有很強(qiáng)的抑制作用,工業(yè)上常用對(duì)羥基苯甲酸與丁醇在濃硫酸催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)而制得,以下是某課題組開發(fā)的從廉價(jià)、易得的化工原料出發(fā)制備對(duì)羥基苯酸丁酯的合成路線:
已知以下信息:
通常在同一個(gè)碳原子上連有兩個(gè)羥基不穩(wěn)定,易脫水形成羰基;D可與銀氨溶液反應(yīng)生成銀鏡; F的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且峰面積比為1∶1;卮鹣铝袉栴}:
(1)A的化學(xué)名稱為__________;
(2)由B生成C的化學(xué)反應(yīng)萬程式為_____________________,該反應(yīng)的類型為__________;
(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為__________;
(4)F的分子式為__________;
(5)G的結(jié)構(gòu)簡式為__________;
(6)E的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有__________種,其中核磁共振氫譜有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且峰面積比為2∶2∶1的是_____________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
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【題目】某物質(zhì)熔融狀態(tài)可導(dǎo)電,固態(tài)可導(dǎo)電,將其投入水中,水溶液也可導(dǎo)電,則可推測該物質(zhì)可能是
A. 金屬 B. 非金屬 C. 可溶性堿 D. 可溶性鹽
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【題目】短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相對(duì)位置如圖(甲不一定在丁、庚的連線上),戊、己分別是空氣、地殼中含量最多的元素。下列判斷正確的是
A. 甲一定是金屬元素
B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:庚>己>戊
C. 乙、丙、丁的最高價(jià)氧化物水化物可以以相互反應(yīng)
D. 庚的最高價(jià)氧化物水化物酸性最強(qiáng)
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【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究影響鋅和稀硫酸反應(yīng)速率的外界條件,下表是其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有關(guān)數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn) 序號(hào) | 鋅的質(zhì)量/g | 鋅的狀態(tài) | c(H2SO4) /mol·L-1 | V(H2SO4) /mL | 反應(yīng)前溶 液的溫度/℃ | 添加劑 |
1 | 0.65 | 粒狀 | 0.5 | 50 | 20 | 無 |
2 | 0.65 | 粉末 | 0.5 | 50 | 20 | 無 |
3 | 0.65 | 粒狀 | 0.5 | 50 | 20 | 2滴CuSO4溶液 |
4 | 0.65 | 粉末 | 0.8 | 50 | 20 | 無 |
5 | 0.65 | 粉末 | 0.8 | 50 | 35 | 2滴CuSO4溶液 |
(1)在此5組實(shí)驗(yàn)中,判斷鋅和稀硫酸反應(yīng)速率大小,最簡單的方法可通過定量測定______________________進(jìn)行判斷,其速率最快的實(shí)驗(yàn)是________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。
(2)對(duì)鋅和稀硫酸反應(yīng),實(shí)驗(yàn)1和2表明,________對(duì)反應(yīng)速率有影響;實(shí)驗(yàn)1和3表明,________對(duì)反應(yīng)速率有影響。
(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2時(shí),小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程繪制的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積V與時(shí)間 t的圖像如下圖所示。
①在OA、AB、BC三段中反應(yīng)速率最快的是________,原因是______________________。
②2~4 min內(nèi)以硫酸的濃度變化表示的反應(yīng)速率(假設(shè)溶液的體積不變)為________________________________________________________________________。
(4)利用如圖2裝置驗(yàn)證非金屬性:C>Si,B中加Na2CO3,C中加Na2SiO3溶液,A中應(yīng)該加入__________________________,C中反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________,D裝置的作用是_______________________________________。
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