7.馬日夫鹽是一種白色晶體,易溶于水,常用于機械設(shè)備的磷化處理.以軟錳礦(主要成分為MnO2,還含有少量的Fe2O3、FeO和Al2O3)為原料制備馬日夫鹽的流程如圖:

(1)軟錳礦要先制成礦漿的目的是增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率,葡萄糖(C6H12O6)與MnO2反應(yīng)時,產(chǎn)物為MnSO4、CO2和H2O,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12:1.
(2)用H2O2溶液“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的列子方程式為2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O.
(3)已知幾種金屬離子的氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示、“調(diào)pH并過濾”時,應(yīng)調(diào)整的pH范圍為5.0~7.8,濾渣1的主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3(填化學(xué)式).
金屬離子開始沉淀的pH完全沉淀的pH
Fe3+1.83.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
Mn2+7.89.8
(4)加入磷酸后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3+2H3PO4═Mn(H2PO42+CO2↑+H2O.
(5)某工廠用上述流程制備馬日夫鹽,已知軟錳礦中MnO2的含量為87%,整個流程中錳元素的損耗率為9%,則1t該軟錳礦可制得馬日夫鹽2.5935t.

分析 軟錳礦(主要成分為MnO2,還含有少量的Fe2O3、FeO和Al2O3)與廢硫酸、葡萄糖混合,得到含有金屬陽離子Mn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+的溶液,加入過氧化氫溶液氧化Fe2+為Fe3+,調(diào)節(jié)pH5.0~7.8,沉淀Fe3+、Al3+,濾渣1為Fe(OH)3和Al(OH)3,濾液為MnSO4溶液,加入碳酸鈉溶液沉錳,過濾,得到MnCO3沉淀,與磷酸反應(yīng):MnCO3+2H3PO4═Mn(H2PO42+CO2↑+H2O,加入碳酸鋇凈化,濃縮結(jié)晶得到馬日夫鹽Mn(H2PO42•2H2O,據(jù)此分析解答.

解答 解:(1)為增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率,軟錳礦要先制成礦漿;葡萄糖(C6H12O6)與MnO2反應(yīng)時,產(chǎn)物為MnSO4、CO2和H2O,則反應(yīng)為:12MnO2+C6H12O6+24H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O,二氧化錳為氧化劑,葡萄糖為還原劑,故反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12:1;
故答案為:增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率;12:1;
(2)過氧化氫溶液氧化Fe2+為Fe3+,反應(yīng)為:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
故答案為:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
(3)調(diào)節(jié)pH沉淀Fe3+、Al3+,但不能沉淀Mn2+,由表可知,調(diào)節(jié)pH為5.0~7.8,可以達到目的,故濾渣1為Fe(OH)3和Al(OH)3
故答案為:5.0~7.8;Fe(OH)3和Al(OH)3;
(4)MnCO3沉淀與磷酸反應(yīng)為MnCO3+2H3PO4═Mn(H2PO42+CO2↑+H2O;
故答案為:MnCO3+2H3PO4═Mn(H2PO42+CO2↑+H2O;
(5)軟錳礦中MnO2的含量為87%,整個流程中錳元素的損耗率為9%,設(shè)得到馬日夫鹽質(zhì)量為x,根據(jù)錳元素質(zhì)量守恒,則有$\frac{55}{87}$×1t×87%×91%=$\frac{55}{285}$×x,解得x=2.5935;
故答案為:2.5935.

點評 本題考查了物質(zhì)的制備,涉及對工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對條件的控制選擇與理解等,理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵,是對學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與靈活運用能力,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)--舊鍵的斷裂和新鍵的形成,判斷下列變化不屬于化學(xué)變化的是( 。
A.固態(tài)硫S8加熱變成S2蒸氣B.金剛石在一定條件下轉(zhuǎn)化為石墨
C.干冰變成CO2氣體D.Na2O轉(zhuǎn)化為Na2O2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列物質(zhì)性質(zhì)變化規(guī)律正確的是( 。
A.HI、HBr、HCl、HF的沸點依次降低B.O、F、H的原子半徑依次減小
C.干冰、鈉、冰的熔點依次降低D.金屬Na、Mg、Al的硬度依次降低

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.25℃時,0.1mol•L-1CH3COONa溶液的pH=a,下列說法錯誤的是( 。
A.該溶液中由水電離出的c(OH-)=10a-14
B.加水稀釋,$\frac{c(C{H}_{3}COOH)}{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})•c({H}^{+})}$減小
C.該溫度下,pH=a的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度小于0.1mol•L-1
D.加入等濃度、等體積的CH3COOH溶液,所得溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.下列說法都正確的是(  )
①生活中使用頻率很高的一元紙幣將逐步被硬幣替代,硬幣是合金
②江河入?谌侵薜男纬赏ǔEc膠體的性質(zhì)有關(guān)
③“鋇餐”中使用的硫酸鋇是弱電解質(zhì)
④太陽能電池板中的硅在元素周期表中處于金屬與非金屬的交界位置
⑤常用的自來水消毒劑有氯氣和H2O2,兩者都含有極性鍵
⑥水陸兩用公共汽車中,用于密封的橡膠材料是高分子化合物.
A.①②③④B.①②④⑥C.①②⑤⑥D.③④⑤⑥

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

12.(1)完全燃燒0.1mol某烴,燃燒產(chǎn)物依次通過濃硫酸、濃堿液,實驗結(jié)束后,稱得濃硫酸增重9g,濃堿液增重17.6g.該烴的化學(xué)式C4H10,并寫出其所有可能的結(jié)構(gòu)簡式:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3
(2)兩種氣態(tài)烴以任意比例混合,在120℃時1L該混合烴與9L氧氣混合,充分燃燒后恢復(fù)到原狀態(tài),所得氣體仍為10L.則兩氣態(tài)烴的分子的組成要符合的條件是混合氣中平均含有H原子數(shù)為4.
(3)如圖所示,將浸透了石蠟油(分子中含有17個碳原子以上的液態(tài)烷烴混合物)的礦渣棉放置在硬質(zhì)試管的底部,試管中加入碎瓷片,給碎瓷片加強熱,石蠟油蒸氣通過碎瓷片表面,發(fā)生反應(yīng),可得到一定量的氣體生成物,用該生成物進行如下實驗:
①生成的氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色.
②生成的氣體通入Br2的CCl4溶液中,溶液褪色.
③用排水法收集一試管氣體,點燃,燃燒時火焰明亮,有黑煙產(chǎn)生(甲烷燃燒時火焰為淡藍色,無煙).
根據(jù)以上現(xiàn)象思考:
A.用其最簡單的同系物為例,寫出②的反應(yīng)方程式:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br.
B.碎瓷片的作用是催化劑.
C.產(chǎn)生黑煙的原因是烴中含碳量較高,導(dǎo)致不易充分燃燒.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列關(guān)于價電子排布為3s23p4的原子描述正確的是( 。
A.它的元素符號為O
B.它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4
C.可以與H2化合生成液態(tài)化合物
D.其電子排布圖為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

16.完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(1)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
(2)乙烯與水的加成反應(yīng)CH2=CH2+H2O$\stackrel{催化劑}{→}$CH3CH2OH
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色Br2+CH≡CH→Br2CHCHBr2
(4)乙炔制氯乙烯CH≡CH+HCl→CH2=CHCl.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是( 。
A.向碳酸氫鈣溶液中加入少量燒堿溶液:Ca2++2HCO3-+20H-═CaCO3↓+CO32-+H2O
B.碘水中通入足量的 S02:I2+SO2+2H2O═2I-+S042-+4H+
C.向氯化鋁溶液中滴加過量氨水:Al3++4NH3•H2O═A1O2-+4NH4++2H2O
D.在強堿溶液中次氯酸鈉與Fe(0H)3反應(yīng)生成Na2FeO4:3ClO+2Fe(OH)3═2FeO32-+3Cl-+H2O+4H+

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