【題目】以SO2、軟錳礦(主要成分MnO2,少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及凈化劑等為原料可制備MnSO4溶液和Mn3O4,主要實驗步驟如下:
步驟Ⅰ:如圖所示裝置,將SO2通入B中的軟錳礦漿液中(MnO2+SO2 = MnSO4)。
步驟Ⅱ:充分反應后,在不斷攪拌下依次向三口燒瓶中加入適量純凈的MnO2、MnCO3,最后加入適量Na2S沉鉛等重金屬。
步驟Ⅲ:過濾得MnSO4溶液。
(1)裝置A用于制取SO2,反應的化學方程式為_____。
(2)裝置B中反應應控制在90~100℃,適宜的加熱方式是_____。
(3)裝置C的作用是_____。
(4)“步驟Ⅱ”中加入純凈MnO2的目的是_____,用MnCO3調節(jié)溶液pH時,需調節(jié)溶液pH范圍為_____(該實驗條件下,部分金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH如下)。
金屬離子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ |
開始沉淀pH | 7.04 | 1.87 | 3.32 | 7.56 |
沉淀完全pH | 9.18 | 3.27 | 4.9 | 10.2 |
(5)已知:①用空氣氧化Mn(OH)2濁液可制備Mn3O4[6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O],主要副產物為MnOOH;反應溫度和溶液pH對產品中Mn的質量分數(shù)的影響如下圖所示:
②反應溫度超過80℃時,Mn3O4產率開始降低。
③Mn(OH)2是白色沉淀,Mn3O4呈黑色;Mn3O4、MnOOH中錳的質量分數(shù)理論值依次為72.03%、62.5%。
請補充完整由步驟Ⅲ得到的MnSO4溶液,并用氨水等制備較純凈的Mn3O4的實驗方案:_____,真空干燥6小時得產品Mn3O4。
【答案】Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4+SO2↑+H2O 用90~100℃的水浴加熱 吸收未反應的SO2 將Fe2+氧化為Fe3+ 4.9<pH<7.56 將濾液加熱并保溫在60~80℃,用氨水調節(jié)溶液pH并維持8~9,在不斷攪拌下,邊通空氣邊滴加氨水,至有大量黑色沉淀時,靜置,在上層清液再滴加氨水至無沉淀,過濾,用去離子水洗滌沉淀直至過濾液中檢不出SO42-
【解析】
(1)裝置A制取SO2,發(fā)生的化學方程式為Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)溫度維持在90~100℃,適宜的加熱方式為90~100℃的水浴加熱;
(3)SO2有毒,污染空氣,因此裝置C的作用是吸收未反應的SO2;
(4)根據(jù)軟錳礦中含有成分,以及表格中數(shù)據(jù),MnO2作氧化劑,將Fe2+氧化成Fe3+,便于除去;加入MnCO3調節(jié)溶液的pH,使Fe3+、Al3+以氫氧化物的形式沉淀出來,但Mn2+不能沉淀出來,即調節(jié)的pH的范圍是4.9≤pH<7.56;
(5)根據(jù)信息溫度超過80℃,Mn3O4的產率開始降低,根據(jù)信息③,Mn3O4中Mn質量分數(shù)理論值為72.03℃,因此溫度控制在60℃~80℃之間,根據(jù)pH與產物中Mn質量分數(shù)之間的關系,pH應控制在8~9之間,因此具體操作是將濾液加熱并保溫在60~80℃,用氨水調節(jié)溶液pH并維持8~9,在不斷攪拌下,邊通空氣邊滴加氨水,至有大量黑色沉淀時,靜置,在上層清液再滴加氨水至無沉淀,過濾,用去離子水洗滌沉淀直至過濾液中檢不出SO42-;
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【題目】設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,下列說法中正確的是
A.常溫常壓下,15g的—12CH3中含有中子數(shù)6NA
B.46 g乙醇和46 g甲酸含有的氧原子數(shù)均為NA
C.32g甲醇中含有C—H鍵的數(shù)目為4NA
D.標準狀況下,1L甲醛完全燃燒所生成的氣態(tài)產物的分子數(shù)為
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【題目】將2.0molPCl3(g)和1.0molCl2(g)充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),達到平衡時,PCl5為0.40mol。如果此時移走1.0 mol PCl3和0.50mol Cl2,在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質的量是
A.0.2 molB.0.4 mol
C.小于0.2 molD.大于0.20 mol,小于0.40 mol
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【題目】化學與生產、生活、科技等密切相關,下列說法正確的是( )
A.由石油制取乙烯、丙烯等化工原料不涉及化學變化
B.“神州七號”的防護層中含聚四氟乙烯,制備聚四氟乙烯的單體屬于不飽和烴
C.濃硫酸可用于干燥SO2、C2H4、O2等氣體
D.用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料,可以實現(xiàn)“碳”的循環(huán)利用
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【題目】已知反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0。在一定溫度和壓強下于密閉容器中,反應達到平衡。下列敘述正確的是( )
A.升高溫度,K增大
B.減小壓強,n(CO2)增加
C.更換高效催化劑,α(CO)增大
D.充入一定量的氮氣,n(H2)不變
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【題目】有機物A 是農藥生產中的一種中間體,結構簡式如下圖所示。下列敘述中正確的是
A.1mol A最多能與4mol H2發(fā)生加成反應
B.有機物A可以在一定條件下與HBr發(fā)生反應
C.有機物A與濃硫酸混合加熱,可以發(fā)生消去反應
D.1mol A與足量的NaOH溶液反應,最多可以消耗2mol NaOH
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【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列有關敘述正確的是 ( )
A.100 g 98%的濃硫酸中含有的氫原子數(shù)目為2NA
B.16g16O2和18O3的混合物中含有的質子數(shù)目為8NA
C.電解精煉銅的過程中,若陽極減重64g,則電路中一定通過2NA個電子
D.取50mL14.0mol/L濃硝酸與足量的銅片反應,生成氣體分子的數(shù)目可能為0.25NA
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【題目】有關的說法正確的是
A.所有碳原子不可能都在同一平面上
B.最多只可能有9個碳原子在同一平面上
C.有7個碳原子可能在同一直線上
D.只可能有5個碳原子在同一直線上
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【題目】下列說法正確的是
A.向盛有硫酸銅溶液的試管里加入過量氨水,將得到深藍色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀
B.CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的
C.雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對
D.凡AB3型的共價化合物,其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵,其立體構形都是正四面體
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