【題目】以SO2、軟錳礦(主要成分MnO2,少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及凈化劑等為原料可制備MnSO4溶液和Mn3O4,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟Ⅰ:如圖所示裝置,將SO2通入B中的軟錳礦漿液中(MnO2+SO2 = MnSO4)。
步驟Ⅱ:充分反應(yīng)后,在不斷攪拌下依次向三口燒瓶中加入適量純凈的MnO2、MnCO3,最后加入適量Na2S沉鉛等重金屬。
步驟Ⅲ:過濾得MnSO4溶液。
(1)裝置A用于制取SO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(2)裝置B中反應(yīng)應(yīng)控制在90~100℃,適宜的加熱方式是_____。
(3)裝置C的作用是_____。
(4)“步驟Ⅱ”中加入純凈MnO2的目的是_____,用MnCO3調(diào)節(jié)溶液pH時(shí),需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為_____(該實(shí)驗(yàn)條件下,部分金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH如下)。
金屬離子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ |
開始沉淀pH | 7.04 | 1.87 | 3.32 | 7.56 |
沉淀完全pH | 9.18 | 3.27 | 4.9 | 10.2 |
(5)已知:①用空氣氧化Mn(OH)2濁液可制備Mn3O4[6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O],主要副產(chǎn)物為MnOOH;反應(yīng)溫度和溶液pH對產(chǎn)品中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響如下圖所示:
②反應(yīng)溫度超過80℃時(shí),Mn3O4產(chǎn)率開始降低。
③Mn(OH)2是白色沉淀,Mn3O4呈黑色;Mn3O4、MnOOH中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)理論值依次為72.03%、62.5%。
請補(bǔ)充完整由步驟Ⅲ得到的MnSO4溶液,并用氨水等制備較純凈的Mn3O4的實(shí)驗(yàn)方案:_____,真空干燥6小時(shí)得產(chǎn)品Mn3O4。
【答案】Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4+SO2↑+H2O 用90~100℃的水浴加熱 吸收未反應(yīng)的SO2 將Fe2+氧化為Fe3+ 4.9<pH<7.56 將濾液加熱并保溫在60~80℃,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH并維持8~9,在不斷攪拌下,邊通空氣邊滴加氨水,至有大量黑色沉淀時(shí),靜置,在上層清液再滴加氨水至無沉淀,過濾,用去離子水洗滌沉淀直至過濾液中檢不出SO42-
【解析】
(1)裝置A制取SO2,發(fā)生的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)溫度維持在90~100℃,適宜的加熱方式為90~100℃的水浴加熱;
(3)SO2有毒,污染空氣,因此裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的SO2;
(4)根據(jù)軟錳礦中含有成分,以及表格中數(shù)據(jù),MnO2作氧化劑,將Fe2+氧化成Fe3+,便于除去;加入MnCO3調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+、Al3+以氫氧化物的形式沉淀出來,但Mn2+不能沉淀出來,即調(diào)節(jié)的pH的范圍是4.9≤pH<7.56;
(5)根據(jù)信息溫度超過80℃,Mn3O4的產(chǎn)率開始降低,根據(jù)信息③,Mn3O4中Mn質(zhì)量分?jǐn)?shù)理論值為72.03℃,因此溫度控制在60℃~80℃之間,根據(jù)pH與產(chǎn)物中Mn質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系,pH應(yīng)控制在8~9之間,因此具體操作是將濾液加熱并保溫在60~80℃,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH并維持8~9,在不斷攪拌下,邊通空氣邊滴加氨水,至有大量黑色沉淀時(shí),靜置,在上層清液再滴加氨水至無沉淀,過濾,用去離子水洗滌沉淀直至過濾液中檢不出SO42-;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在不同溫度下(T1 <T2),可逆反應(yīng)2X(g) 2Y(g)+Z(g) ΔH<0中,生成物Z在反應(yīng)平衡混合物中的體積分?jǐn)?shù)()與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系有以下圖示,正確的是
A. B.
C. D.
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【題目】在一定溫度下,向一個(gè)容積為2 L的密閉容器內(nèi)(預(yù)先加入催化劑)通入2 mol NH3,經(jīng)過一段時(shí)間達(dá)平衡后,測得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為起始時(shí)的1.2倍。則NH3的轉(zhuǎn)化率為
A. 25% B. 80% C. 10% D. 20%
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【題目】銅與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)。
(1)請同學(xué)們寫出該反應(yīng)方程式_______________________________________;
(2)其中______為還原劑,濃硫酸表現(xiàn)的性質(zhì)__________(酸性、強(qiáng)氧化性、強(qiáng)氧化性和酸性);
(3)當(dāng)3molCu參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_____________。
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【題目】Ca(NO2)2(亞硝酸鈣)是易溶于水的無色晶體,可用作混凝土中鋼筋的防護(hù)劑。
(1)Ca(NO2)2的制備方法很多。
①實(shí)驗(yàn)室可用反應(yīng)Ca(NO3)2+2CaFe2O4+4NO3Ca(NO2)2+2Fe2O3制備Ca(NO2)2,該反應(yīng)中被氧化的N原子與被還原的N原子的物質(zhì)的量之比為_____。
②用石灰乳吸收硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物制備Ca(NO2)2,其中NO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(NO2)2和Ca(NO3)2的化學(xué)方程式為_____,經(jīng)過濾得到含Ca(NO2)2的溶液為液態(tài)產(chǎn)品。
(2)測定某液態(tài)產(chǎn)品中NO3-含量的步驟如下:
已知:步驟4中的反應(yīng)為NO3—+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,
步驟5中的反應(yīng)為6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
若步驟5滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗K2Cr2O7溶液20.00mL,計(jì)算液態(tài)產(chǎn)品中NO3-的含量(單位g·L-1,最后結(jié)果保留一位小數(shù),寫出計(jì)算過程)___________。
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【題目】填寫下列表格。
物質(zhì) | 分子數(shù) | 質(zhì)量 | 物質(zhì)的量 | 摩爾質(zhì)量 |
氮?dú)?/span> | _____ | 14 g | _____ | _____ |
硫酸 | 3.01×1022 | _____ | _____ | _____ |
水 | _____ | _____ | 0.5 mol | 18 g·mol-1 |
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【題目】有機(jī)化合物與我們的生活息息相關(guān)。下列說法正確的是
A. 鹵代烴C3H7Cl有三種同分異構(gòu)體
B. 石油裂解的目的是為了提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量
C. 棉花和合成纖維的主要成分都是纖維素
D. 結(jié)構(gòu)簡式如圖所示的有機(jī)物能發(fā)生加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)
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【題目】一定溫度下,某容器中加入足量的碳酸鈣,發(fā)生反應(yīng)CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),達(dá)到平衡,下列說法正確的是
A. 將體積縮小為原來的一半,當(dāng)體系再次達(dá)到平衡時(shí),CO2的濃度為原來的2倍
B. CaCO3(s)加熱分解生成CaO(s)和CO2(g),△S<0
C. 將容器體積增大為原來的2倍,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D. 保持容器體積不變,充入He,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
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【題目】在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng): 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,
某研究小組研究了其他條件不變時(shí),改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,下列分析正確的是
Ⅰ II III
A. 圖I研究的是t0時(shí)刻增大O2的濃度對反應(yīng)速率的影響
B. 圖II研究的是t0時(shí)刻加入催化劑后對反應(yīng)速率的影響
C. 圖III研究的是催化劑對平衡的影響,且甲的催化效率比乙高
D. 圖III研究的是溫度對化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較低
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