【題目】高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示;卮鹣铝袉(wèn)題:
相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
開(kāi)始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“濾渣1”含有S和__________________________;寫(xiě)出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是將________________________。
(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_______~6之間。
(4)“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“濾渣3”的主要成分是______________。
(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過(guò)高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)寫(xiě)出“沉錳”的離子方程式___________________________________________________。
(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學(xué)式為LiNixCoyMn
【答案】SiO2(不溶性硅酸鹽) MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O 將Fe2+氧化為Fe3+ 4.7 NiS和ZnS F與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF,MgF2Mg2++2F平衡向右移動(dòng) Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【解析】
(1)Si元素以SiO2或不溶性硅鹽存在,SiO2與硫酸不反應(yīng),所以濾渣I中除了S還有SiO2;在硫酸的溶浸過(guò)程中,二氧化錳和硫化錳發(fā)生了氧化還原反應(yīng),二氧化錳作氧化劑,硫化錳作還原劑,方程式為:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O;
(2)二氧化錳作為氧化劑,使得MnS反應(yīng)完全,且將溶液中Fe2+氧化為Fe3+;
(3)由表中數(shù)據(jù)知pH在4.7時(shí),Fe3+和Al3+沉淀完全,所以應(yīng)該控制pH在4.7~6之間;
(4)根據(jù)題干信息,加入Na2S除雜為了除去鋅離子和鎳離子,所以濾渣3是生成的沉淀ZnS和NiS;
(5)由HF H++F-知,酸度過(guò)大,F-濃度減低,使得MgF2Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移動(dòng),Mg2+沉淀不完全;
(6)根據(jù)題干信息沉錳的過(guò)程是生成了MnCO3沉淀,所以反應(yīng)離子方程式為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(7)根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0的規(guī)律得:1+2x+3y+4z=6,已知,x=y=1/3,帶入計(jì)算得:z=1/3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】辣椒的味道主要源自于所含的辣椒素,具有消炎、鎮(zhèn)痛、麻醉和戒毒等功效,特別是其鎮(zhèn)痛作用與嗎啡相若且比嗎啡更持久。辣椒素(F)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其合成路線如下:
已知:R-OHR-Br R-Br+R’-Na R’-R+NaBr
回答下列問(wèn)題:
(1)辣椒素的分子式為___________,A所含官能團(tuán)的名稱(chēng)是___________,D的最簡(jiǎn)單同系物的名稱(chēng)是___________;
(2)A→B的反應(yīng)類(lèi)型為___________,寫(xiě)出C→D的化學(xué)方程式___________;
(3)寫(xiě)出同時(shí)符合下列三個(gè)條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___________;
①能使溴的四氯化碳溶液褪色
②能發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)物之一為乙酸
③核磁共振氫譜為三組峰,且峰面積比為3︰2︰1
(4)4-戊烯酸(CH2=CHCH2CH2COOH)可用作農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體。參照以上合成路線,設(shè)計(jì)由CH2=CHCH2OH為起始原料制備4-戊烯酸的合成路線___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定條件下,可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。達(dá)到平衡,當(dāng)單獨(dú)改變下列條件后,有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A. 加催化劑v正、v逆都發(fā)生變化,而且變化的倍數(shù)相等
B. 加壓v正、v逆都增大,且v正增大的倍數(shù)大于v逆增大的倍數(shù)
C. 降溫,v正、v逆都減小,且v正減小的倍數(shù)小于v逆減小的倍數(shù)
D. 加入氬氣,v正、v逆都增大且v正增大的倍數(shù)大于v逆增大的倍數(shù)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈉晶體配制0.500 mol/L的Na2CO3溶液100mL,回答下列問(wèn)題:
(1)所需主要儀器為:藥匙、托盤(pán)天平、燒杯、膠頭滴管、__________、_______.
(2)本實(shí)驗(yàn)須稱(chēng)量碳酸鈉晶體(Na2CO310H2O)________g。
(3)①如果定容時(shí)仰視會(huì)導(dǎo)致溶液濃度__________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響” 下同);
②容量瓶未經(jīng)干燥就用來(lái)配制該溶液,會(huì)導(dǎo)致溶液濃度_______________;
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將液體A逐滴加入到固體B中,下列敘述正確的是
A. 若A為濃H2SO4,B為Na2SO3,C中盛有Na2SiO3溶液,C中溶液出現(xiàn)白色沉淀,證明非金屬性S>Si
B. 若A為濃鹽酸,B為MnO2,C中盛有KI淀粉溶液,C中溶液變藍(lán)色
C. 若A為濃氨水,B為生石灰,C中盛有AlCl3溶液,C中先產(chǎn)生白色沉淀后沉淀又溶解
D. 若A為H2O2,B為MnO2,C中盛有Na2S溶液,C中溶液變渾濁
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室中需用44.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))CO2 ,現(xiàn)用含CaCO3 90%石灰石與足量的鹽酸反應(yīng),問(wèn):
(1)至少需要這種石灰石多少克______?
(2)生成CaCl2物質(zhì)的量是多少______?
(3)反應(yīng)消耗5mol/L的鹽酸多少毫升______?
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的反應(yīng)裝置如下圖所示,關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯(cuò)誤的是
A. 向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開(kāi)K
B. 實(shí)驗(yàn)中裝置b中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色
C. 裝置c中的碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫
D. 反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶,得到溴苯
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為寶,在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來(lái)制備硫酸鐵銨,具體流程如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污,方法是_________________。
(2)步驟②需要加熱的目的是_________________,溫度保持80~95 ℃,采用的合適加熱方式是_________________。鐵屑中含有少量硫化物,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理,合適的裝置為_________________(填標(biāo)號(hào))。
(3)步驟③中選用足量的H2O2,理由是_________________。分批加入H2O2,同時(shí)為了_________________,溶液要保持pH小于0.5。
(4)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有______________,經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。
(5)采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù),將樣品加熱到150 ℃時(shí),失掉1.5個(gè)結(jié)晶水,失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)金屬及其化合物的不合理的是( )
A. 將廢鐵屑加入溶液中,可用于除去工業(yè)廢氣中的
B. 鋁中添加適量鉀,制得低密度、高強(qiáng)度的鋁合金,可用于航空工業(yè)
C. 鹽堿地(含較多等)不利于作物生長(zhǎng),可施加熟石灰進(jìn)行改良
D. 無(wú)水呈藍(lán)色,吸水會(huì)變?yōu)榉奂t色,可用于判斷變色硅膠是否吸水
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