【題目】某種碳酸錳礦的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸錳難溶于水。一種運用陰離子膜電解法的新技術可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳,流程如下:
(1)寫出用稀硫酸溶解碳酸錳反應的離子方程式______________________________。
(2)已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表:
離子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
開始沉淀的pH | 2.7 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.3 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 10.8 |
①流程中先加雙氧水的目的是__________________________________________。
②加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6,則濾渣的成分是__________________,濾液中含有的陽離子有H+ 和___________________。
(3)在浸出液里錳元素只以Mn2+ 的形式存在,且濾渣中也無MnO2,請解釋原因_________。
(4)陰離子膜法電解裝置如右圖所示,電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向,則A電極是______極。實際生產(chǎn)中,陽極以稀硫酸為電解液,陽極的電極反應式為__________________________。
(5)該工藝之所以采用陰離子交換膜,是為了防止Mn2+ 進入陽極區(qū)發(fā)生副反應生成MnO2造成資浪費,寫出該副反應的電極反應式________________________________。
【答案】 MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O 將Fe2+氧化為Fe3+ Al(OH)3、Fe(OH)3 Mn2+、Mg2+、NH4+ MnO2在酸性條件下被二價鐵還原為Mn2+ 負極 4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O4e-=O2↑+4H+ Mn2+-2e-+2H20=MnO2+4H+
【解析】(1)用稀硫酸溶解碳酸錳反應的離子方程式為MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O。
(2)①流程中先加雙氧水的目的是將Fe2+氧化為Fe3+。
②加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6,由表中數(shù)據(jù)可知,pH=6時,F(xiàn)e3+和Al3+可以完全沉淀,其他離子不會沉淀,所以濾渣的成分是Al(OH)3、Fe(OH)3,濾液中含有的陽離子有H+ 和Mn2+、Mg2+、NH4+。
(3)在浸出液里錳元素只以Mn2+ 的形式存在,且濾渣中也無MnO2,因為MnO2在酸性條件下被二價鐵還原為Mn2+。
(4)由圖可知,溶液中陰離子由左向右移動,則與B相連的電極為陽極,B電極為正極,所以A電極是負極。實際生產(chǎn)中,陽極以稀硫酸為電解液,陽極上OH-放電生成氧氣,電極反應式為4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O4e-=O2↑+4H+。
(5)該工藝之所以采用陰離子交換膜,是為了防止Mn2+ 進入陽極區(qū)發(fā)生副反應生成MnO2造成資浪費,該副反應的電極反應式為Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+。
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【題目】下列關于單質硫的說法中,不正確的是
A.硫在過量純氧中燃燒的產(chǎn)物是三氧化硫B.試管內(nèi)壁附著的硫可用二硫化碳溶解除去
C.硫跟鐵反應生成硫化亞鐵D.單質硫既有氧化性,又有還原性
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【題目】Ⅰ.化學平衡知識:
(1)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3和TiO2)表面與水發(fā)生反應:
2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=1530 kJ/mol,
H2O(g)=H2O(1)ΔH=-44.0kJ/mol,
則4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=______kJ/mol。在恒溫恒容密閉容器中,當該反應處于平衡狀態(tài)時,欲使平衡向正反應方向移動且反應速率加快,下列措施可行的是_____(填字母)
A.向平衡混合物中充入Ar B.向平衡混合物中充入O2
C.采用更好的催化劑 D.降低反應的溫度
(2)①用氨氣制取尿素[CO(NH2)]的反應為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2+H2O(g)ΔH<0,某溫度下,向容器為1L 的密閉容器中通入4molNH3 和2molCO2,該反應進行到40% 時,達到平衡,此時CO2的轉化率為50%。下圖中的曲線表示在前25s內(nèi)NH3 的濃度隨時間的變化。如果保持其他條件不變的情況下使用催化劑,請在下圖中用實線畫出c(NH3)隨時間的變化曲線____________
②若保持溫度和容器體積不變,向平衡體系中再通入2molNH3 和2molH2O,此時v正____v 逆(填“>”、“=”或“<”)
(3)羥胺NH2OH 可以看作是NH3分子內(nèi)的一個氫原子被羥基取代的衍生物。以硝酸、硫酸水溶液作電解質進行電解,在汞電極上NO3可轉化為NH2OH,以鉑為另一極,則該電解反應的總化學方程式_______.
Ⅱ.溶液中的行為:
(4)常溫下,向20 mL 0.2 mol/LH2A 溶液中滴加0.2 mol/LNaOH 溶液。有關微粒物質的量變化如下圖所示。
則當v(NaOH)=20mL 時,溶液中離子濃度大小關系:____________.
(5)含有Cr2O72-的廢水毒性較大,某工廠廢水中含5.0×10-3mol/L的Cr2O72-。為了使廢水的排放達標,進行如下處理:
①該廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O)和H+,發(fā)生反應的離子方程式為___________。
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=2.0×10-13mol/L,則殘留的Cr3+的濃度為______。(已知:Ksp[Fe(OH)3 ]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)
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【題目】某烷烴相對分子質量為86,如果分子中含有3個—CH3、2個—CH2—和1個,則該結構的烴的一氯取代物最多可能有幾種(不考慮立體異構)
A.9種 B.6種 C.5種 D.4種
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【題目】已知微粒間的相互作用有以下幾種:
①離子鍵 ②極性共價鍵 ③非極性共價鍵 ④氫鍵 ⑤分子間作用力
下面是某同學對一些變化過程破壞的微粒間的相互作用的判斷:
A.干冰熔化②⑤ B.氫氧化鈉溶于水①
C.氯化氫氣體溶于水 ②④ D.冰熔化②④
其中判斷正確選項的是 .
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【題目】(1)用潔凈的燒杯取少量蒸餾水,用酒精燈加熱至沸騰,向燒杯中逐滴加入飽和的FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸,待溶液呈紅褐色停止加熱。
①寫出該反應方程式________________________________________。
②證明該分散系是膠體最簡單的實驗操作名稱________________________。
(2)對于反應2CO+O2=2CO2,在標準狀況下,4.48 L一氧化碳與足量的氧氣發(fā)生反應,生成的二氧化碳分子個數(shù)是__________________。
(3)現(xiàn)有一種泉水樣品,1.0 L這種泉水含有4.8×10-2 g Mg2+。那么,該泉水中Mg2+的物質的量濃度是_______________,含1.0 mol Mg2+的這種泉水的體積是_______________。
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【題目】可用于分離或提純物質的方法有:過濾、蒸發(fā)結晶、蒸餾、萃取、分液、洗氣。根據(jù)需求填下列裝置的序號并填上操作名稱:
(1)分離Na2CO3溶液和CCl4,選_____,操作名稱為________。
(2)用CCl4提取碘水中的碘,選______,操作名稱為________。
(3)用氫氧化鈉溶液吸收O2中混有的雜質Cl2,選_______,操作名稱為________。
(4)除去澄清石灰水中懸浮的CaCO3顆粒選______,操作名稱為__________。
(5)制取蒸餾水,選________,操作名稱為________。
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【題目】某實驗科研小組研制了一種從廢舊的含鎳催化劑(主要成分為NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)回收鎳的新工藝。工藝流程如下圖:
回答下列問題:
(1)浸出渣主要成分為CaSO4↓·2H2O和_______________兩種物質。
(2)右圖表示鎳的浸出率與溫度的關系,當浸出溫度高于70℃時,鎳的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是_____________________________。
(3)工藝流程中的“副產(chǎn)品”為________(填化學式)。
(4)已知有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH 如下表:
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
開始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
操作B是為了除去濾液中的鐵元素,某同學設計了如下實驗方案:向操作A所得的濾液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pH為3.7~7.7,靜置,過濾。請對該實驗方案是否正確進行判斷并做出評價: ___________________________________(若原方案正確,請說明理由;若原方案錯誤,請加以改正)。
(5)操作C是為了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-濃度為3×10-3mol·L-1,則溶液中=________________。(常溫時,Ksp(CaF2)=2.7×10-11)
(6)電解產(chǎn)生2NiOOH·H2O的原理分兩步:
①堿性條件下Cl-在陽極被氧化為ClO-;生產(chǎn)1mol ClO-,消耗OH-______________mol。
②Ni2+被ClO-氧化產(chǎn)生2NiOOH·H2O沉淀。則該步反應的離子方程式為_________________________。
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【題目】(一)2011年,內(nèi)蒙古、新疆、浙江等地都要陸續(xù)召開各具特色的農(nóng)博會,到時“生態(tài)農(nóng)業(yè)”將成為農(nóng)會人員關注的熱門話題。生態(tài)農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)家肥料的綜合利用,某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含甲烷、二氧化碳、氮氣的混合氣體。2.016 L(標準狀況)該氣體通過盛有紅熱CuO粉末的硬質玻璃管,發(fā)生的反應為:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。當甲烷完全反應后,硬質玻璃管的質量減輕4.8 g。將反應后產(chǎn)生的氣體通入過量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5 g。
(1)原混合氣體中甲烷的物質的量是________。
(2)原混合氣體中氮氣的體積分數(shù)為________。
(二)FeS與一定濃度的HNO3反應,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,當NO2、N2O4、、NO的物質的量之比為1﹕1﹕1時,實際參加反應的FeS與HNO3的物質的量之比為___________________
(三)某反應中反應物與生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質X。
已知0.2 mol KBrO3在反應中得到1 mol電子生成X,請將氧化劑和還原劑的化學式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中,并標出電子轉移的方向和數(shù)目。_________________
+
(四) 在一定條件下,分別以高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫(H2O2)、過氧化鈉為原料制取氧氣,當制得同溫、同壓下相同體積的O2時,四個反應中轉移的電子數(shù)之比為_____________
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