【題目】工業(yè)上用含錳廢料(主要成分MnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)與煙氣脫硫進(jìn)行聯(lián)合處理并制備MnSO4的流程如下:
已知:25℃時(shí),部分氫氧化物的溶度積常數(shù)(Ksp)如下表所示。
氫氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
Ksp | 1.0×10-33 | 4.0×10-38 | 2.0×10-20 | 4.0×10-14 |
請(qǐng)回答:
(1)沉淀1的化學(xué)式為__________________。
(2)(NH4)2S的電子式為________________;“凈化”時(shí),加入(NH4)2S的作用為___________________。
(3)“酸化、還原”中,發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的離子方程式為__________________。
(4)已知:濾液3中除MnSO4外,還含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲線(xiàn)如下圖所示。
據(jù)此判斷,操作“I”應(yīng)為蒸發(fā)濃縮、____________、洗滌、干燥。
(5)工業(yè)上可用電解酸性MnSO4溶液的方法制備MnO2,其陽(yáng)極反應(yīng)式為________________。
(6)25.35 g MnSO4·H2O樣品受熱分解過(guò)程的熱重曲線(xiàn)(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線(xiàn))如下圖所示。
①300℃時(shí),所得固體的化學(xué)式為______________________。
②1150℃時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。
【答案】 CaSO4 使Cu2+轉(zhuǎn)化為CuS沉淀(或除去Cu2+) MnO2+SO2=Mn2++SO42- 、 Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O 趁熱過(guò)濾 Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+ MnSO4 3MnO2 Mn3O4+O2↑
【解析】(1)硫酸鈣微溶,因此沉淀1的化學(xué)式為CaSO4。(2)(NH4)2S是離子化合物,電子式為;濾液1中加入雙氧水氧化亞鐵離子為鐵離子,根據(jù)氫氧化物的溶度積常數(shù)(Ksp) 可知pH=5時(shí)鋁離子、鐵離子沉淀完全,濾液2中還含有銅離子,因此“凈化”時(shí),加入(NH4)2S的作用為使Cu2+轉(zhuǎn)化為CuS沉淀。(3)根據(jù)以上分析可知“酸化、還原”中,發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的離子方程式為MnO2+SO2=Mn2++SO42-、Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O。(4)硫酸錳的溶解度隨溫度升高達(dá)到最大值后繼續(xù)升高溫度溶解度降低,而硫酸銨的溶解度一直隨溫度升高而增大,所以操作“I”應(yīng)為蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥。(5)工業(yè)上可用電解酸性MnSO4溶液的方法制備MnO2,說(shuō)明錳離子在陽(yáng)極失去電子,則其陽(yáng)極反應(yīng)式為Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。(6)①25.35 g MnSO4·H2O的物質(zhì)的量是25.35g÷169g/mol=0.15mol。其中結(jié)晶水的質(zhì)量=0.15mol×18g/mol=2.7g,由于25.35g-2.7g=22.65g,所以300℃時(shí),所得固體的化學(xué)式為MnSO4。②850℃時(shí)質(zhì)量又減少22.65g-13.05g=9.6g,由于0.15molSO2恰好是9.6g,所以此時(shí)得到的物質(zhì)是MnO2;1150℃時(shí),固體質(zhì)量又減少13.05g-11.45g=1.6g,即減少氧原子的質(zhì)量是1.6g,物質(zhì)的量是0.1mol,剩余氧原子的物質(zhì)的量是0.15mol×2-0.1mol=0.2mol,即Mn和O的個(gè)數(shù)之比是0.15:0.2=3:4,所以得到的物質(zhì)是Mn3O4,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MnO2Mn3O4+O2↑。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】廣東是濱海砂礦儲(chǔ)量最大的省份,濱海砂礦中含有豐富的石英砂(主要成分為SiO2)。關(guān)于SiO2的說(shuō)法正確的是( )
A. 能與水反應(yīng) B. 硬度小,熔點(diǎn)低
C. 能與鹽酸反應(yīng) D. 能與NaOH溶液反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硫化氫是天然氣及石油中含硫雜質(zhì),近年來(lái)發(fā)現(xiàn)H2S可用于高效制取氫氣。回答下列問(wèn)題:
(1)H2S可用FeCl3溶液、NaClO溶液及氨水等吸收。
①FeCl3溶液吸收H2S氣體,該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為_________。
②NaClO溶液吸收H2S,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,則該反應(yīng)的離子方程式
為___________。
(2) Linkkous等學(xué)者通過(guò)多硫化物作循環(huán)液,設(shè)計(jì)出如下四步反應(yīng):
(Ⅰ)H2S+OH-=HS-+H2O (Ⅱ)2HS-+H2OH2↑+S22-
(Ⅲ)H2S+S22-=2HS-+S↓ (Ⅳ)HS-+H2O=H2S+OH-
四步反應(yīng)的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________;能量轉(zhuǎn)化方式為______。
(3)克勞斯法脫硫包含的反應(yīng)為:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H1
2H2S(g)+ SO2(g)=3S(s)+ 2H2O(l) △H2
H2S(g)+ O2(g)= S(s)+ 2H2O(l) △H3
①△H3=_________(用△H1、△H2表示)。
②為了達(dá)到較好的脫硫率,除采用多級(jí)脫硫外,還可采取的措施是___________________。
(4)硫化氫裂解制氫氣的反應(yīng)為2H2S(g) S2 (g)+2H2 (g),設(shè)起始時(shí)容器中只有H2S,平衡時(shí)三種物質(zhì)的組成與裂解溫度關(guān)系如圖所示。
①A點(diǎn)時(shí),H2S的轉(zhuǎn)化率為_______________。
②B點(diǎn)時(shí),設(shè)容器的總壓為p Pa,則平衡常數(shù)Kp為________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫同時(shí)具備的性質(zhì)是( 。
A. 都能使品紅試液褪色 B. 都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成鹽和水 C. 都有刺激性氣味 D. 常溫下都是氣體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作和所用裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
選項(xiàng) | A | B | C | D |
實(shí)驗(yàn) 目的 | 檢驗(yàn)蔗糖與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物中有CO2 | 證明Fe(NO3)2溶液中存在Fe2+的水解平衡 | 檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐泻蠥g+ | 比較非金屬性:S>C>Si |
實(shí)驗(yàn) 操作 | 將濃硫酸滴入圓底燒瓶中,再將生成的氣體通入澄清石灰水 | 將稀硝酸滴入Fe(NO3)2溶液中 | 向待檢液中滴加足量的稀鹽酸 | 將稀硫酸滴入錐形瓶中,再將生成的氣體通入Na2SiO3溶液中 |
所用 裝置 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將一定質(zhì)量的Na、Na2O、Na2O2的混合物與足量水反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到6.72L 混合氣體,將混合氣體用電火花引燃,恰好完全反應(yīng),則Na與Na2O2的物質(zhì)的量之比為
A. l : 2 B. 1 : 1 C. 2 : 1 D. 3 : 1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知硫酸溶液的密度大于水。將mg 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%、物質(zhì)的量濃度為c1mol/L的稀硫酸加熱蒸發(fā)掉m/2g水,此時(shí)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?/span>b%,物質(zhì)的量濃度為c2 mol/L,下列關(guān)系正確的是
A. b<2a B. c2<2c1 C. c2>2c1 D. c2=2c1
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【題目】下列現(xiàn)象因發(fā)生取代反應(yīng)而產(chǎn)生的是 ( )
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
B.將苯加人溴水中,振蕩后水層接近無(wú)色
C.甲烷與氯氣混合,光照一段時(shí)間后黃綠色消失
D.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】溶液中存在有五種離子,其中各離子個(gè)數(shù)比Cl-∶SO42-∶Fe3+∶K+∶M=2∶3∶1∶3∶1,則M為( )
A.CO32- B.Mg2+ C.Na+ D.Ba2+
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