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工业上用软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al等) 制备MnSO4·H...

工业上用软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al等) 制备MnSO4·H2O 的一种工艺流程如下:

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已知:

1.浸出过程中发生的主要反应化学方程式为:MnO2+SO2 =MnSO4

2.浸出液中阳离子主要有Mn2+、Fe2+、Al3+

回答下列问题:

(1)物质X最好选用             

a.盐酸     b.硫酸     c.硝酸

(2)酸浸时SO2的吸收效率与pH、温度的关系如下图所示,为提高SO2的吸收效率,酸浸适宜的条件是                  

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(3) 流程中“氧化”步骤主要反应的离子方程式是                

(4) 加入石灰浆调节pH,可将氧化后的浸出液中Fe3+、Al3+形成氢氧化物除去。检验Fe3+是否除尽的最佳方法是                 

(5) 用MnSO4可测定水中溶解氧,方法是:取100 mL 水样,迅速加入足量MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液,立即塞上塞子、振荡,使之充分反应;打开塞子,迅速加入适量的稀硫酸,此时有I2生成;再用5.00×10-3 mol·L-1 Na2S2O3溶液和I2反应,当消耗Na2S2O3溶液 12.0 mL时反应完全。有关化学反应方程式如下:

① 2Mn2++O2+4OH=2MnO(OH)2(反应很快);

② MnO(OH)2+2I+4H=Mn2++I2+3H2O;

③ I2+2S2O32-=S4O62-+2I

计算水样中溶解氧的浓度(以mg·L-1为单位),写出计算过程。              

 

(1)b(2)pH控制在3左右,温度控制在40℃左右。(3)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O (4)取上层清液少许,向其中滴加少许KSCN溶液,若溶液未出现血红色,则Fe3+除尽。(5)n(S2O32-)= 5.00×10-3mol·L-1 × 12.0 mL= 6.00×10-5 mol O2 ~ 4 S2O32- 1 mol 4 mol n(O2) 6.00×10-5 mol n(O2)=1.50×10-5 mol 水样中溶解氧的浓度=1.50×10-5 mol × 32 g·mol-1÷100mL=4.80 mg·L-1 【解析】 试题分析:(1)分析题给流程和信息知该工艺流程是用软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al等) 制备MnSO4·H2O,物质X若用盐酸和硝酸会引入杂质离子,最好选用硫酸,选b。(2)读图可知,其它变量保持不变时,酸浸溶液pH为3左右时,二氧化硫的吸收率最大;其它变量保持不变时,酸浸溶液温度为40℃左右时,二氧化硫的吸收率最大;为了提高二氧化硫的吸收率,酸浸适宜的条件是pH为3左右、温度为40℃左右。(3)浸出液中阳离子主要有Mn2+、Fe2+、Al3+等,流程中“氧化”步骤是二氧化锰将Fe2+氧化为Fe3+,主要反应的离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O。(4) Fe3+与KSCN溶液反应溶液变红色,故检验Fe3+是否除尽的最佳方法是取上层清液少许,向其中滴加少许KSCN溶液,若溶液未出现血红色,则Fe3+除尽。(5)根据反应方程式的推导已知量和要求量之间的关系式,代入数据进行计算。详解见答案。 考点:考查化学工艺流程分析,涉及物质的分离、提纯,离子检验,离子方程式书写和化学计算等。  
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考点分析:
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有关物质的转化关系如下图所示(部分物质和条件已略去)。A、D是常见金属,B、C是它们的氧化物,B是红棕色固体,D是年产量最高的金属,I、J是氯碱工业的主要产品,H是一种常见强酸,可由氯碱工业的产品为原料制得。请回答下列问题:

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(1) B的化学式为                 

(2) H的电子式为                 

(3) 写出E与I反应的离子方程式:            

(4) 写出A与J反应的化学方程式:             

 

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有机化学基础

(1)有A、B、C、D、E、F六种有机化合物,存在下图所示转化关系。已知A属于烃,且相对分子质量不超过30;在加热条件下,B可与氢氧化钠溶液反应,向反应后所得液中加入过量的硝酸,再加入硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀。

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①B中含有的官能团名称为               ;A可以在一定条件下聚合生成一种高聚物,该高聚物的名称是        

②写出C和E反应生成F的化学反应方程式:                  

(2)一种抑制剂的合成路线如下:

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化合物A的核磁共振氢谱有               种峰。

②化合物C中含氧官能团的名称是                         

③ 鉴别化合物B和C最适宜的试剂是             

A→B的反应类型是              

B的同分异构体很多,写出一种符合下列条件的异构体的结构简式:             

a.苯的衍生物  b含有羧基和羟基  c分子中无甲基

 

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保护环境、保护地球是人类共同的呼声。

“阅兵蓝”为2015年科技热词。较多排放下列气体不利于蓝天出现的是         (填字母)。

a.NO2     b.N2     c.CO2

天然水中含有的细小悬浮颗粒可用          (填字母)作混凝剂进行吸附沉降。

a.Cl2     b.KAl(SO4)2·12H2O   c.NaClO

工业废水中含有的Cr3+可用熟石灰作沉淀剂,在pH为8~9 时生成沉淀而除去,生成的沉淀化学式为               

(2) 食品和药品关系人的生存和健康。

下列人体必需元素中,过多摄入                 (填字母,下同)元素会引起甲状腺疾病,在牙膏中添加含            元素的化合物可以防治龋齿,儿童缺乏           元素会引发佝偻病。

a.    b.    c.    d.

下列是生活常用的物质:

a碳酸氢钠   b青霉素  c葡萄糖   d苯甲酸钠

e柠檬黄    f阿司匹林  g维生素C

上述物质中可用作食品着色剂的是         (填字母,下同);可直接进入血液补充能量的是        ;可用作食品防腐剂的是          ;属于抗生素的是          

(3) 材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。

下列属于复合材料的是           (填字母)。

a.有机玻璃   b.钢化玻璃   c.玻璃钢     d.石英玻璃

1928年美国杜邦公司首先合成了尼龙,由尼龙制成的尼龙丝耐磨、柔韧、有光泽,可作为丝绸的代替品,尼龙属于          (填字母)。

a.有机高分子材料     b.无机非金属材料  c.金属材料

制造下列物质时,需要石灰石的是          (填字母)。

a.水泥        b.光导纤维      c.陶瓷

钢铁是人类生产和生活中非常重要的材料,但每年因锈蚀而损失的数量十分惊人。铁器件在潮湿的空气中会发生       腐蚀(填“化学”或“电化学”),为防止铁质地下管道的腐蚀可在其表面附着       (填“锌块”或“石墨”)。

 

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有一包白色固体,可能含有Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种。下列根据实验事实得出的结论正确的是

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A.取样溶于水,有白色沉淀产生,说明原白色固体中一定有Na2SO4BaCl2

B.取样溶于水,静置后测得上层清液的pH>7,说明原白色固体中一定有NaOH

C.取样溶于水,有白色沉淀产生,过滤后向沉淀中滴加盐酸,沉淀的量与加入盐酸体积的关系如图1所示,则原白色固体中无Na2SO4

D.取样溶于水,有白色沉淀产生,过滤后向沉淀中滴加盐酸,产生气体的量与加入盐酸体积的关系如图2所示,则该白色固体中无NaOH

 

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XYZW为短周期元素且原子序数依次增大。已知X原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y原子最外层只有一个电子,Z是地壳中含量最高的金属元素,W与X属于同一主族。下列说法正确的是

A.金属性:Z>Y

B.原子半径:W>Z>Y>X

C.元素X和Y只能形成一种化合物

D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物均能相互反应

 

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