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【題目】用方鉛礦(主要成分為PbS,含有雜質FeS)和軟錳礦(主要成分為MnO2,還有少量Fe2O3Al2O3等雜質) 制備PbSO4Mn3O4的工藝流程如下:

已知:①浸取中主要反應:PbSMnO24HClMnCl2PbCl2S2H2O

PbCl2難溶于冷水,易溶于熱水;PbCl2 (s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) H0

Mn3O4是黑色不溶于水的固體,制備原理為:6MnCl2O212NH3H2O2Mn3O412NH4Cl6H2O

④部分金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH如下(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為0.1mol·L1計算)。

金屬離子

Fe2+

Fe3+

Al3+

Mn2+

開始沉淀的pH

7.6

2.7

4.0

7.7

沉淀完全的pH

9.6

3.7

5.2

9.8

1)“浸取”需控制溫度在80℃左右,為加快酸浸速率,還可采用的方法是______

2)加入飽和NaCl溶液的目的是______

3)“浸取”過程中MnO2Fe2+氧化的離子方程式為______。

4)用MnCO3調節(jié)溶液pH的范圍為______。

5)“趁熱抽濾”的目的是______

6)已知:反應溫度和溶液pHMn3O4的純度和產率影響分別如圖1、圖2所示,請補充完整由濾液X制備Mn3O4的實驗方案:______,真空干燥4小時得產品Mn3O4。(實驗中須使用的試劑:氨水、空氣)

【答案】粉碎礦石或攪拌或適當增加鹽酸濃度 增大PbCl2的溶解度 2Fe2+MnO24H+Mn2+2Fe3+2H2O 5.2pH7.7 PbCl2降溫易結晶析出,趁熱抽濾有利于鉛的化合物與不溶性雜質分離 將濾液X水浴加熱并保持50℃,用氨水調節(jié)溶液pH并維持在8.5左右,在不斷攪拌下,邊通空氣邊加氨水,直至有大量黑色沉淀生成時,靜置,在上層清液中繼續(xù)滴加氨水不再有沉淀生成,過濾,洗滌沉淀2~3次直至洗滌液檢驗不出Cl

【解析】

首先將方鉛礦和軟錳礦加鹽酸和飽和氯化鈉溶液浸取,方程式題干已經給出,接下來過濾得到的濾渣I為單質硫及其他不溶性雜質,接下來加入碳酸錳調節(jié)pH,趁熱抽濾可以保持氯化鉛溶解在水中,而不溶性雜質被過濾,再冷卻過濾即可得到純凈的氯化鉛,濾液X中的氯化錳再通過題干給出的方程式制備四氧化三錳,而氯化鉛與硫酸鈉溶液反應可以轉化為更難溶的硫酸鉛沉淀,據此來分析即可。

1)為加快溶解,我們可以通過攪拌、粉碎礦石來增大接觸面積、適當提高鹽酸的濃度方法;

2)飽和氯化鈉溶液中有大量的,可以促進題干中給出的反應②的正向進行,增大氯化鉛的溶解度;

3)二氧化錳中+4價的錳有強氧化性,具有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應:;

4)調節(jié)pH的目的是將溶液中除錳以外的其它金屬離子除去,根據題目給出的表格可以發(fā)現(xiàn)當已經沉淀完全,若時錳將開始沉淀,造成產物的損失,因此最佳pH范圍為

5)題目告知我們氯化鉛易溶于熱水,難溶于冷水,因此趁熱過濾可將氯化鉛保持在溶液中,不溶性其它金屬化合物將被過濾除去;

6)根據題圖不難看出,50℃和pH8.5左右是最佳的反應條件,因此我們將濾液X水浴加熱并保持50℃,用氨水調節(jié)溶液pH并維持在8.5左右,在不斷攪拌下,邊通空氣邊加氨水,直至有大量黑色沉淀生成時,靜置,在上層清液中繼續(xù)滴加氨水不再有沉淀生成,過濾,洗滌沉淀2~3次直至洗滌液檢驗不出即可。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列實驗對應描述及結論正確的是

A.上下移動圖①左側量氣管,兩側液面保持等高,證明氣密性良好

B.圖②可以防止倒吸,能用作某些反應的安全瓶

C.圖③可以用來制取并收集少量氨氣

D.量取10.00mL液體時,起始時平視讀數,終點時如圖④所示讀數,量取液體體積偏小

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列各組熱化學方程式中,化學反應的△H前者小于后者的有( )

C(s)+O2(g)═CO2(g) H1 C(s)+O2(g)═CO(g) H2

②S(s)+O2(g)═SO2(g) △H3 S(g)+O2(g)═SO2(g) △H4

③2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H5 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H6

④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g) △H7 CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s) △H8

H2SO4()+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH9CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH10

⑥N2O4(g)2NO2(g) △H11 2NO2(g) N2O4(g) △H12

A.2B.3C.4D.5

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】微量元素硼和鎂對植物的葉的生長和人體骨骼的健康有著十分重要的作用,其化合物也應用廣泛。

(1)基態(tài)B原子的電子排布圖為________________________,其第一電離能比Be___________(填“大”或“小”)。

(2)三價B易形成配離子,如[B(OH)4]、[BH4]等。[B(OH)4]的結構簡式為___________ (標出配位鍵),其中心原子的雜化方式為________,寫出[BH4]的一種陽離子等電子體_______。

(3)下圖表示多硼酸根的一種無限長的鏈式結構,其化學式可表示為____________(以n表示硼原子的個數)。

(4)硼酸晶體是片層結構,下圖表示的是其中一層的結構。每一層內存在的作用力有_________

(5)三氯化硼的熔點比氯化鎂的熔點低,原因是_______________________。

(6)鎂單質晶體中原子的堆積模型如下圖,它的堆積模型名稱為_______;緊鄰的四個鎂原子的中心連線構成的正四面體幾何體的體積是2a cm3,鎂單質的密度為ρ g·cm-3,已知阿伏伽德羅常數為NA,則鎂的摩爾質量的計算式是________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】亞硝酰硫酸是染料、醫(yī)藥等工業(yè)的重要原料;溶于濃硫酸,可在濃硫酸存在時用和濃硝酸反應制得。實驗室用如圖裝置制備少量亞硝酰硫酸(夾持裝置略),并測定產品的純度。

(1)儀器B的名稱____________。

(2)B中產生SO2,其化學方程式為_______________________________________。

(3)三頸燒瓶C中濃硝酸與在濃硫酸作用下反應制得

①實驗前濃硝酸和濃硫酸混合的操作為______________________________________。

C中反應溫度不能太高的原因為___________________________________。

③用冷水浴維持C溫度不變,開始反應較慢,待生成少量后,反應明顯加快,其原因可能是______________________。

(4)測定產品的純度

準確稱取1.5g產品放入錐形瓶中,加入、100.00mL溶液和足量稀硫酸,搖勻充分反應。然后用0.5000mol/L草酸鈉標準溶液滴定,消耗草酸鈉溶液的體積為30.00mL。

已知:

①草酸鈉與高錳酸鉀溶液反應的離子方程式為__________________________________。

②滴定終點的現(xiàn)象為______________________________________________。

③亞硝酰硫酸的純度________。[保留三位有效數字,M(NOSO4H)=127g/mol]

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【題目】X、YZ、M、R為五種短周期元素,其原子半徑和最外層電子數之間的關系如圖所示。下列說法不正確的是(

A.簡單陽離子半徑X最小

B.M的氫化物常溫常壓下為氣體,分子間無氫鍵

C.最高價氧化物的水化物的酸性:Z<Y

D.XY可以形成平面形結構的分子,分子中存在極性共價鍵和非極性共價鍵

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】(1)比較氧化性相對強弱:Cl2_______I2(“)”“=”);用一個離子方程式說明Cl2I2氧化性的相對強弱_______。

(2)NH5是離子化合物,各原子最外層滿足穩(wěn)定結構。寫出NH5的電子式__________。

(3)請用系統(tǒng)命名法對命名__________。

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【題目】+6價鉻的廢水毒性強,對環(huán)境污染嚴重,工業(yè)上常利用化學原理把+6價鉻轉化為不溶性Cr(OH)3除去。

Ⅰ、SO2還原法:化工廠常用SO2處理含鉻廢水,其工藝流程如下圖所示:

已知:Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+,吸收塔中 Cr2O72-SO2反應如下:Cr2O72(aq)+3SO2(g)+2H+(aq)═2Cr3+(aq)+3SO42(aq)+H2O(l) ΔH = -1145 kJ/mol

1)其他條件不變,研究吸收塔中pH對反應的影響。

pH

2

4

6

Cr+6)最大去除率

99.99%達排放標準

99.95%達排放標準

99.5%未達排放標準

時間

30 min

35 min

45 min

①由上述數據獲得的結論_________。

②實際工業(yè)生產控制pH = ____左右。

③下列說法不合理的是_____。

a.該酸性含鉻廢水中一定含有CrO42-,pH越大其含量越高

b.其他條件不變,增大壓強,吸收塔中反應的K增大,有利于除去Cr+6

c.理論上看,SO32-、Fe2+等也可以用于除去Cr+6

2)其他條件不變,研究溫度對Cr+6)去除率的影響(如圖所示)。

已知:30min前相同時間內,80℃的Cr+6)去除率比40℃高,是因為30min前反應正向進行,溫度高反應速率快反應物的轉化率增大;試解釋30min80℃的Cr+6)去除率低的原因:________。

Ⅱ、電解法處理:

工業(yè)上處理含Cr2O72-離子的酸性廢水,采用往工業(yè)廢水中加入適量的食鹽,再用Fe為電極進行電解,將Cr2O72離子還原為可溶性三價鉻離子,再調pH使三價鉻離子變?yōu)椴蝗苄詺溲趸锍ァ?/span>

1)加入食鹽的目的是 _______;

2)電解時陽極反應式為 _________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列圖示與對應的敘述相符的是

A.圖所示的反應,若升高溫度,該反應的平衡常數變小

B.圖所示的是反應時含鋁微粒濃度變化曲線,圖中a點溶液中大量存在

C.表示等pH的鹽酸與醋酸中分別加水稀釋的pH變化,其中曲線b對應的是鹽酸

D.表示向溶液中逐滴加稀鹽酸,生成與所甲鹽酸物質的量的關系

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