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以某菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料通过以下...

以某菱锰矿(含MnCO3SiO2FeCO3和少量Al2O3等)为原料通过以下方法可获得碳酸锰粗产品:

(1)“酸浸”时加快反应速率的方法除了增加硫酸的浓度和加热外,还有___________________。(写出一种)

(2)在加NaOH调节溶液的pH时约为5,如果pH过大,可能导致滤渣1中    ___________________(填化学式)的含量减少。

(3)取“沉锰”前溶液a mL于锥形瓶中,加入少量AgNO3溶液(作催化剂)和过量的1.5%(NH4)2S2O8(过二硫酸氨)溶液,加热,Mn2+被氧化为MnO4-,反应一段时间后再煮沸5 min[除去过量的(NH4)2S2O8],冷却至室温。选用适宜的指示剂,用b mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液的体积为V mL

Mn2+(NH4)2S2O8反应的离子方程式为___________________________________________

②用含a、b、V的代数式表示“沉锰”前溶液中c(Mn2+)=_______________

(4)①写出“沉锰”时的离子方程式:___________________________________________

②在其他条件相同时,NH4HCO3的初始浓度越大,锰元素回收率越高,请从沉淀溶解平衡的角度解释其原因___________________________________________

 

将矿石粉碎(或搅拌等) Al(OH)3、SiO2 2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+ mol•L-1 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O c(NH4HCO3)越大,c(CO32-)越大,使平衡MnCO3(s)CO32- (aq)+Mn2+ (aq)向逆反应方向移动,析出的MnCO3越多(或其他合理解释) 【解析】此化工流程是制备碳酸锰的。第一步是目标元素提取,菱锰矿用硫酸浸取得硫酸锰溶液,同时碳酸亚铁和氧化铝也溶了生成硫酸亚铁和硫酸铝,第二步是用二氧化锰将亚铁离子氧化为+3价铁离子,第三步是加氢氧化钠调pH将+3价铁离子和+3价铝离子转化为氢氧化物沉淀,经过滤后,向滤液中加入碳酸氢铵沉锰得到碳酸锰。 (1)“酸浸”时加快反应速率的方法除了增加硫酸的浓度和加热外,还有将矿石粉碎(或搅拌等) 。 (2)在加NaOH调节溶液的pH时约为5,如果pH过大,可能导致滤渣1中Al(OH)3、SiO2 的含量减少,这两种物质都可以与强碱反应生成可溶性盐。 (3)①Mn2+与(NH4)2S2O8反应的离子方程式为2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+ 。②用b mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定时发生的反应为 MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,由于反应前后锰元素守恒,所以n(Mn2+)= n(Fe2+)= V,所以 “沉锰”前溶液中c(Mn2+)= mol•L-1 。 (4)①写出“沉锰”时的离子方程式:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O。 ②在其他条件相同时,NH4HCO3的初始浓度越大,锰元素回收率越高,其原因为c(NH4HCO3)越大,c(CO32-)越大,对平衡MnCO3(s)CO32- (aq)+Mn2+ (aq)向沉淀方向移动越有利,析出的MnCO3越多。  
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近年华北地区频繁的雾霾天气已经引起人们的高度重视,化学反应原理可用于治理环境污染,请回答下列问题:

(1)一定条件下,可以用CO处理燃煤烟气生成液态硫,实现硫的回收。

①已知:2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g)     ΔH= -566 kJ·mol-1

S(l) +O2(g) = SO2(g)     ΔH=-296 kJ·mol-1

则用CO处理燃煤烟气的热化学方程式是_____________________

②在一定温度下,在2 L密闭容器中投入2 mol CO、l mol SO2发生上述反应,达到化学平衡时SO2的转化率为90%,则该温度下该反应的平衡常数K的数值为____________

(2)SNCR—SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:

已知该方法中主要反应的热化学方程式:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)   ΔH=-1646 kJ·mol-1,在一定温度下,在密闭恒压的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是__________________(填字母)。

a. 4v(N2) = v(O2)

b.混合气体的密度保持不变

c. c(N2)∶c(H2O)∶c(NH3)=4∶6∶4

d.单位时间内断裂4 mol N-H键的同时断裂4 mol

(3)如图所示,反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。

①SNCR技术脱硝的最佳温度选择925 ℃的理由是_____________

②SNCR与SCR技术相比,SNCR技术的反应温度较高,其原因是________________;但当烟气温度高于1000℃时,SNCR脱硝效率明显降低,其原因可能是__________________

(4)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示:

①中间室的Cl-移向_________(填“左室”或“右室”),处理后的含硝酸根废水的pH__________(填“降低”或“升高”)

②若图中有机废水中有机物用C6H12O6表示, 请写出左室发生反应的电极反应式:_________________

 

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某化学实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中, 发现反应迅速,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。

I .提出假设:

(1)甲同学:可能只是MgCO3

乙同学:可能只是______________

丙同学:可能是:xMgCO3·yMg(OH)2

(2)在探究沉淀成分前,需将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥。洗涤沉淀的操作方法是____________________________________________________________

(3)请设计一个简单的实验证明乙同学的假设是错误的_________________________

Ⅱ.定量实验探究:取一定量已干燥过的沉淀样品,利用下列装置测定其组成(部分固定夹持装置未画出),经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀样品的组成,得出丙同学的假设是正确的。请回答下列问题:

(4)写出xMgCO3·yMg(OH)2受热分解的化学方程式______________________。(用x、y表示)

(5)①合理的实验装置连接顺序为:_____→_____→_____→_____→。(各装置只使用一次)

② 实验一段时间后,当装置B___________(填实验现象)时,停止加热,说明沉淀样品完全分解;然后打开E处的活塞,缓缓通入空气数分钟的目的是________________

③指导老师认为在上述实验装置末端还需再连接一个装置D,若无此装置,.则会使测出的x∶y的值________________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

 

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已知:25℃时,电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×l0-5CH3COOH的电离常数与其相等。现向1 L 0.1 mol•L-1氨水中加入等体积的0.1 mol•L-1CH3COOH溶液,则下列说法正确的是

A. 在滴加过程中,Kw始终保持不变

B. 25℃时,反应后溶液中 c(NH4+)>c(CH3COO-)

C. 若用氨水标准溶液滴定盐酸,则应选择酚酞作为指示剂

D. 25℃时,反应NH4++H2ONH3•H2O+H+的平衡常数约为 5.6 ×10-10

 

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工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法不正确的是

A. 在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石

B. 石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐,都能与盐酸反应

C. 在制粗硅时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1

D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2SFeO均是还原产物

 

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下列实验操作、现象和对应的实验结论均正确的是

 

实验操作和现象

实验结论

A

检验某溶液中是否含有SO42-时,向溶液中滴加用盐 酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成

该溶液中一定含有SO42-

B

检验输送氯气的管道是否发生泄漏时,用一根玻璃棒蘸取浓氨水,然后靠近管道

有白色烟雾产生时说明管道发生泄漏

C

检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+时,向溶液中滴加 酸性KMnO4溶液,溶液变为无色

该溶液中一定含有Fe2+

D

2mL0.1 mol•L-1 硝酸银溶液中加入1 mL 0.1mol•L-1NaCl溶液,出现白色沉淀,再加入几滴0.1 mol•L-1Na2S溶液,有黑色沉淀生成

该现象说明相同温度下Ksp (Ag2S)<Ksp(AgCl)

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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