【題目】錳及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)和國防建設中具有十分重要的地位。金屬錳的提煉方式主要有熱還原法和電解法兩種,熱還原法得到的錳純度在95-98%之間,電解法得到的錳(簡稱電解錳),其純度可達99.7-99.9%以上。
(1)錳鋅鐵氧體是當前廣泛使用的一種隱形涂料,其化學組成為MnxZn1-xFe2O4(鐵為+3價),其中當錳鋅鐵氧體中n(Zn):n(Fe)=2:5時,它對雷達波的吸收能力最強。
① 錳鋅鐵氧體中錳元素的化合價為_______。
② 當雷達波吸收能力最強時,該物質的化學式為________(改寫成氧化物的形式)。
(2)寫出以MnO2和Al粉為原料,利用熱還原法制備Mn的化學方程式:________.
(3)工業(yè)上以菱錳礦(主要成分是MnCO3,含有Fe2+、Co2+、Ni2+等雜質金屬離子)為原料制備電解錳的流程圖如下所示。
生成氫氧化物的pH如下表:
物質 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2 |
開始沉淀時pH | 7.5 | 2.l | 7.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉淀時pH | 9.7 | 3.7 | 8.5 | 8.2 | 9.8 |
① 浸出槽中發(fā)生多個反應:如主要成分與硫酸的反應、MnO2與Fe2+間的氧化還原反應等,寫出這兩個反應的離子方程式:___________________、____________________。
② 加入氨水的目的是為除去雜質,根據流程圖及表中數(shù)據,pH 應調控在_____范圍內。常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,當pH=4時溶液中c(Fe3+)=__________。
③ 加入硫化銨是為除去剩余的Ni2+,反應的離子方程式為____________________。
④ 寫出電解硫酸錳溶液制取金屬錳的化學方程式:________________________。
【答案】 +2 MnO·4ZnO·5Fe2O3 3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn MnCO3+2H+=Mn2++H2O+CO2↑ MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O 3.7≤pH<8.3 4.0×10-8mol/L Ni2++S2-=NiS↓ 2MnSO4+2H2O2H2SO4+O2↑+2Mn
【解析】考查化學工藝流程,(1)①O為-2價,Fe顯+3價,Zn顯+2價,根據化合價整體代數(shù)和為0,Mn顯+2價;②因為n(Zn):n(Fe)=2:5時,對雷達波吸收能力最強,即(1-x)/2=2/5,解得x=0.2,因此化學式(以氧化物的形式):MnO·4ZnO·5Fe2O3;(2)利用鋁的活潑性強于Mn,反應方程式為:3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn;(3)①根據題目所給信息,所發(fā)生的離子方程式為MnCO3+2H+=Mn2++H2O+CO2↑、MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O ;②MnO2作氧化劑,把Fe2+氧化成Fe3+,根據表格數(shù)據,以及含有金屬離子,調節(jié)pH不能影響Mn,因此pH控制在3.7~8.3之間,即3.7≤pH<8.3;c(oh-)=Kw/c(H+)=10-14/10-4mol·L-1=10-10mol·L-1,即c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]/c3(OH-)=4×10-38/(10-10)3mol·L-1=4×10-8mol·L-1;③根據信息,加入(NH4)2S的目的是除去Ni2+,因此離子方程式為Ni2+2S2-=NiS↓;④陽極反應式為4OH--4e-=O2↑+H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+,陰極反應式為Mn2++2e-=Mn,因此總反應是2MnSO4+2H2O2H2SO4+O2↑+2Mn。
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【題目】下列各項判斷完全正確的是( )
選項 | 變化 | △H | △S | 方向性 |
A | H2O(l)→H2O(g) | >0 | <0 | 非自發(fā) |
B | 2NO2(g)N2O4(g) | <0 | <0 | 自發(fā) |
C | NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) | <0 | >0 | 非自發(fā) |
D | 2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+ (aq) | >0 | <0 | 自發(fā) |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】下列說法中,不正確的是( )
A.蔗糖是雙糖,沒有甜味,不能作調味劑
B.食用白糖、冰糖以及紅糖的主要成分是蔗糖
C.麥芽糖及其水解產物都能發(fā)生銀鏡反應
D.蔗糖和麥芽糖互為同分異構體
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【題目】在體積為VL的密閉容器中通入amolNO和bmolO2,反應后容器內氮原子數(shù)和氧原子數(shù)之比為( )
A. a:b B. a:2b C. a:(a+2b) D. a:2(a+2b)
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【題目】需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制時應選用的容量瓶的規(guī)格和稱取Na2CO3的質量分別是( )
A. 1000mL,212g B. 950mL,543.4g C. 任意規(guī)格,572g D. 1000mL,286g
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【題目】下列制備膠體的方法中,可行的是( )
①將0.5 mol/L的BaCl2溶液和等體積2 mol/L的硫酸混合振蕩 ②把幾滴飽和的FeCl3溶液逐滴滴入20 mL沸水中,繼續(xù)煮沸至溶液呈現(xiàn)紅褐色、郯1 mol/L NaOH溶液滴到1 mol/L FeCl3溶液中
A. ①② B. ①③ C. ② D. ①②③
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【題目】關于氧化還原反應,下列說法不正確的是
A. 氧化反應和還原反應同時發(fā)生 B. 一定存在著電子轉移
C. 一定存在著元素化合價變化 D. 一定有單質參加反應
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【題目】現(xiàn)有三組溶液:①煤油和氯化鉀溶液、②35%的乙醇溶液、③碘單質和氯化鈉固體,分離以上各混合體系最合適的方法依次是( )
A. 分液、蒸餾、萃取 B. 萃取、蒸餾、升華
C. 分液、蒸餾、升華 D. 蒸餾、分液、萃取
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