【題目】以軟錳礦粉(主要含有MnO2,還含有少量的Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì))為原料制備高純MnO2的流程如下圖所示:
已知:①常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp [Al(OH)3]=4.0×10-34。
②常溫下,氫氧化物沉淀的條件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分別為4.6、3.4;Mn2+開(kāi)始沉淀的pH為8.1。
③常溫下,當(dāng)溶液中金屬離子物質(zhì)的量濃度小于或等于1×10-5mol·L-l時(shí),可視為該金屬離子已被沉淀完全。
(1)實(shí)驗(yàn)室預(yù)計(jì)需要使用480 mL 2 mol·L-1的硫酸,準(zhǔn)備用18.4 mol·L-1的濃硫酸來(lái)配制,需用量筒量取濃硫酸________mL;配制時(shí)所用玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還需_______。
(2)加入硫酸亞鐵的原因?yàn)?/span>_____________________________。
(3)“酸浸”過(guò)程中不能用濃鹽酸替代硫酸,原因是_____________(用離子方程式表示)!八峤睍r(shí)為加快反應(yīng)速率可采取的措施是_____________________(至少寫(xiě)兩個(gè))。
(4)加入氨水應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍為_______!斑^(guò)濾II”所得濾渣為MnCO3,濾液中溶質(zhì)的主要成分是_______(填化學(xué)式)
(5)加入碳酸氫銨產(chǎn)生沉淀的過(guò)程稱(chēng)為“沉錳”。
①“沉錳”過(guò)程中放出CO2,反應(yīng)的離子方程式為_________。
②“沉錳”過(guò)程中沉錳速率與溫度的關(guān)系如圖所示。當(dāng)溫度高于60℃時(shí),沉錳速率隨著溫度升高而減慢的原因可能是_______。
【答案】54.0 500mL容量瓶、膠頭滴管 將MnO2還原為MnSO4及酸浸時(shí)做催化劑 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 粉碎礦石、適當(dāng)加熱 4.68.1 (NH4)2SO4 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O 溫度過(guò)高時(shí)碳酸氫銨的分解速率顯著加快,沉錳速率隨碳酸氫銨濃度的減小而減慢
【解析】
(1)實(shí)驗(yàn)室用18.4molL1的濃硫酸配制480mL 2molL1的硫酸,容量瓶規(guī)格是500mL,稀釋前后硫酸的物質(zhì)的量不變,據(jù)此計(jì)算濃硫酸體積;配制時(shí)所用玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還 500mL容量瓶、膠頭滴管;
(2)軟錳礦粉(主要含有MnO2,還含有少量的Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì))、硫酸亞鐵先用稀硫酸酸浸,用雙氧水將酸浸液中的亞鐵離子氧化成鐵離子,然后加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,過(guò)濾除去雜質(zhì),濾液中含有錳離子,向?yàn)V液中加入碳酸氫銨溶液得到MnCO3沉淀,過(guò)濾后得到MnCO3,濾液中只有含有(NH4)2SO4;MnCO3經(jīng)過(guò)焙燒得到高純MnO2,據(jù)此解答。
(1) 實(shí)驗(yàn)室用18.4molL1的濃硫酸配制480mL 2molL1的硫酸,容量瓶規(guī)格是500mL,稀釋前后硫酸的物質(zhì)的量不變,濃硫酸體積=2mol/L×0.5L÷18.4mol/L=54mL;配制時(shí)所用玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還需500mL容量瓶、膠頭滴管,500mL容量瓶配制溶液、膠頭滴管定容,故答案為:54.0;500mL容量瓶、膠頭滴管;
(2)硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,且酸浸時(shí)硫酸亞鐵作為催化劑,故答案為:將MnO2還原為MnSO4及酸浸時(shí)做催化劑;
(3)“酸浸”過(guò)程中不能用濃鹽酸替代硫酸,因?yàn)槎趸i會(huì)氧化濃鹽酸,發(fā)生反應(yīng):MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,將礦石粉碎與適當(dāng)加熱均可以加快反應(yīng)速率,故答案為:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,粉碎礦石、適當(dāng)加熱;
(4)常溫下Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分別為4.6、3.4,Mn2+開(kāi)始沉淀的pH為8.1,所以加入氨水調(diào)節(jié)pH范圍為4.68.1,“過(guò)濾”所得濾渣為MnCO3,濾液中溶質(zhì)的主要成分是(NH4)2SO4,故答案為:4.68.1,(NH4)2SO4;
(5)①“沉錳”過(guò)程中錳離子與碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸錳沉淀,并放出CO2,該反應(yīng)應(yīng)的離子方程式為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O,故答案為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
②當(dāng)溫度高于60℃時(shí),溫度過(guò)高碳酸氫銨的分解速率顯著加快,導(dǎo)致沉錳速率隨碳酸氫銨濃度的減小而減慢,故答案為:溫度過(guò)高時(shí)碳酸氫銨的分解速率顯著加快,沉錳速率隨碳酸氫銨濃度的減小而減慢。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵和氧化鐵的混合物共Xmol,加鹽酸后固體全部溶解,共收集到Ymol氫氣,且向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液不顯紅色,則反應(yīng)后溶液中Fe元素質(zhì)量為( )
A.56(3X+Y)gB.56(3X-Y)gC.28(3X+Y)gD.28(3X-Y)g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A.25 ℃時(shí),pH=7的NH4Cl與NH3·H2O混合溶液:c(H+)=c(OH-)=c()=c(Cl-)
B.25 ℃時(shí),向10 mL pH=12的NaOH溶液中滴加等體積pH=2的CH3COOH溶液: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液與0.1 mol·L-1的CaCl2溶液等體積混合:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
D.濃度均為0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c()的大小順序?yàn)?/span>③>②>①
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法或表示方法不正確的是( )
A.蓋斯定律實(shí)質(zhì)上是能量守恒定律的體現(xiàn)
B.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH= -57.3kJ/mol,若將含0.5mol H2SO4的濃硫酸與含1mol NaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ
C.由C(石墨,s)=C(金剛石,s) ΔH= +1.9kJ/mol,可知石墨比金剛石穩(wěn)定
D.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH1= -184.6kJ/mol,則反應(yīng)HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH= -92.3kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】磷單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)溫度為時(shí),向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 mol ,發(fā)生反應(yīng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡,反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下圖。反應(yīng)在前50s的平均速率__________,反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度,則______(填“增大”“減小”或“不變”),再次達(dá)到平衡后,的平衡濃度為,則反應(yīng)的_____(填“>”“=”或“<”)0。
(2)溫度為時(shí),若平衡時(shí)體系的總壓強(qiáng)為p,該反應(yīng)的平衡常數(shù)______________(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))。
(3)溫度為時(shí),上述反應(yīng)若在恒壓容器中進(jìn)行,則達(dá)到平衡后,的物質(zhì)的量__________(填“大于”“小于”或“等于”)0.20mol,理由是___________。
(4)已知水解可生成亞磷酸。常溫下,溶液的,亞磷酸與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成,則的溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>_________________。
(5)亞磷酸具有強(qiáng)還原性,可被氧化為。與NaOH溶液反應(yīng),反應(yīng)混合物中含磷各粒子的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某粒子的濃度占粒子濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示。
①為獲得盡可能純的,pH應(yīng)控制在_________。
②已知:25℃時(shí),的電離常數(shù)為,,,則時(shí),溶液中_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度時(shí),CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 在含有CuS和MnS固體的溶液中c(Cu2+)∶c(Mn2+)=1∶2×10-23
B. 向CuSO4溶液中加入MnS發(fā)生反應(yīng):
Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)
C. a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp
D. 該溫度下,Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某種飛船以和為動(dòng)力源,發(fā)生反應(yīng):,反應(yīng)溫度可高達(dá)2700℃,若有被氧化,則下列判斷不正確的是( 。
A.生成(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
B.被還原的氮原子的物質(zhì)的量為
C.轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
D.氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D是四種短周期元素,E是過(guò)渡元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為:,B是同周期第一電離能最小的元素,C的最外層有三個(gè)成單電子,E的外圍電子排布式為3d64s2。回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出下列元素的符號(hào): B__________,C __________。
(2)用化學(xué)式表示上述五種元素中最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是__________,堿性最強(qiáng)的是_________。
(3)用元素符號(hào)表示D所在周期(除稀有氣體元素外)第一電離能最大的元素是__________,電負(fù)性最大的元素是__________。
(4)E元素的正三價(jià)離子的電子排布式為____________________________________。
(5)寫(xiě)出A的最高價(jià)氧化物與B的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式____________________。
(6)畫(huà)出D的核外電子排布圖___________________________________________,這樣排布遵循了____________原理和____________規(guī)則。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲線如圖。下列說(shuō)法正確的是( )
A.①所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
B.②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
C.③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定過(guò)程中可能出現(xiàn):c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
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