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工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料...

工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:

(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42-+ H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。写出ⅱ的离子方程式:_____________

ⅰ:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O

ⅱ:……

(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_____________(填离子符号)。

(3)写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式:_________________

(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是_________;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是___________________

(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:___________________

(6)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是____________________

 

2Fe3++ SO2+2H2O = 2Fe2+ + SO42-+4H+ Mn2+ Fe2+ MnO2+SO2=MnSO4 90℃ 防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O 取1-2mL最后一次洗液于试管,滴加盐酸酸化BaCl2溶液,若无白沉淀产生,则洗涤干净 【解析】(1)反应ⅱ是溶液中的Fe3+氧化SO2生成硫酸,本身还原为Fe2+,发生反应的离子方程式为2Fe3++ SO2+2H2O = 2Fe2+ + SO42-+4H+ ; (2)浸锰操作时MnO2被SO2还原为Mn2+,则过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为Mn2+、Fe2+ ; (3)氧化过程中MnO2被还原为Mn2+,SO2被氧化为SO42-,发生反应的化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4; (4)由图示可知温度在90℃左右时,锰的浸出率最高,此时MnS2O6的生成率最低,则“浸锰”的适宜温度是90℃;因NH4HCO3稳定性差,受热易分解,向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是 防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率; (5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,此气体应为CO2,发生反应的离子方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O; (6)生成的MnCO3沉淀表面附着液中含有SO42-,则检验洗涤是否完全的方法是取1-2mL最后一次洗液于试管,滴加盐酸酸化BaCl2溶液,若无白沉淀产生,则洗涤干净。  
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硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2(该反应△>0)某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O流程如下。

(1)吸硫装置如图所示。

①装置B的作用是检验装置中SO2的吸收效率,B中试剂是________,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液________________

②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是______________。(写出两条)

(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,设计实验方案进行检验。(室温时CaCO3饱和溶液的pH=12), 限用试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管、

序号

实验操作

预期现象

结论

取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,_________

有白色沉淀生成

样品含NaCl

另取少量样品于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,_________

有白色沉淀生成,上层清液pH>10.2

样品含NaOH

 

(3)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:

第一步:准确称取ag KIO3(相对分子质量:214)固体配成溶液,

第二步:加入过量KI固体和H2SO4溶液,滴加指示剂,

第三步:用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液溶液的体积为vmL 则c(Na2S2O3溶液)=_______mol·L-1。(只列出算式,不作运算)

已知:IO3-+I-+6H+=3I2+3H2O ,2S2O32-+I2=S4O62-+2I- 某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的Na2S2O3的浓度可能_____(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”) ,原因是________(用离子方程式表示)。

 

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纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而备受关往,下表为制取纳米级Cu2O的三种方法:

方法I

用炭粉在高温条件下还原CuO

方法Ⅱ

电解法,反应为2Cu +H2OCu2O+H2↑。

方法III

用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2

 

(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应条件不易控制,若控制不当易生成________________而使Cu2O产率降低

(2) 已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H = -akJ·mol-1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H = -bkJ·mol-1 

Cu(s)+ 1/2O2(g)=CuO(s);△H = -ckJ·mol-1

则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H =_________kJ·mol-1 

(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如下图,阳极生成Cu2O,其电极反应式为___________________

(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该反应的化学方程式为_________________________

(5)肼又称联氨,易溶于水,是与氨类似的弱碱,用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因___________________

(6)向1L恒容密闭容器中充入0.1molN2H4,在30℃、Ni-Pt催化剂作用下发生反应N2H4(g) N2(g)+2H2(g),测得混合物体系中, (用y表示)与时间的关系如图所示。0-4min时间内H2的平均生成速率v(H2)= ____ mol/(L·min);该温度下,反应的平衡常数=___________________

 

 

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常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(溶液体积变化忽略不计)。下列说法中正确的是

A. MOH为一元强碱

B. K点对应的溶液中:c(M) + c(MOH) = c(A)

C. K点对应的溶液中:c(MOH)c(OH)-c (H)=0.005 mol·L-1

D. N点水的电离程度小于K点水的电离程度

 

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为了强化安全管理,某油库引进了一台空气中汽油含量的测量仪,其工作原理如图所示(用强酸性溶液作电解质溶液)。下列说法中不正确的是

A. 石墨电极作正极,发生还原反应

B. 铂电极的电极反应式为:C8H18+16H2O-50e-=8CO2+50H+

C. H+由质子交换膜左侧向右侧迁移

D. 每消耗标准状况下5.6 L O2溶液中通过lmol 电子

 

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下列实验中,为实现实验目的必须除杂,其中正确的是

 

实验

除杂试剂

实验目的

CH3CH2Br与NaOH溶液共热

HNO3溶液

用AgNO3溶液检验CH3CH2Br中的Br

淀粉与稀H2SO4水浴共热

HNO3溶液

用银氨溶液检验水解产物的还原性

C2H5OH与浓 H2SO4加热至170℃

NaOH溶液

用KmnO4溶液证明该反应为消去反应

苯与液溴反应

CCl4

用AgNO3溶液证明该反应为取代反应

 

 

A. ①②③④    B. 只有③④    C. 只有①②④    D. 只有①③④

 

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