【題目】工業(yè)上以某種軟錳礦(主要成分MnO2,還有Fe2O3,Fe2O3,SiO2等)作脫硫劑,同又制得KMnO4過程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33;卮鹣铝袉栴}:
(1)濾渣A的成分是______,其中的化學(xué)鍵的類型是______,穩(wěn)定性:SiH4 ______H2S (填“>”、“<”)。
(2)析出沉淀B時,首先析出的物質(zhì)是______。試簡述如何分離中的沉淀物______。
(3)濾液C中加入KMnO4時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________。
(4)上述過程的第④、⑤、⑥步如下圖所示,其中第⑥步用鎳片作陽極(鎳不參與反應(yīng)),鐵板為陰極,電解溶液可制備。
①寫出熔融池中的化學(xué)方程式___________。
②則E的化學(xué)式為_________,陽極的電極反應(yīng)式為__________。
③陽離子遷移方向是__________。
【答案】SiO2 共價鍵 < Fe(OH)3 向含有Fe(OH)3和Al(OH)3固體混合物中加入NaOH至沉淀不再溶解為止,過濾、洗滌、干燥,得到純凈的Fe(OH)3;然后向?yàn)V液中通入足量的CO2氣體,產(chǎn)生Al(OH)3沉淀,然后過濾、洗滌、干燥,得到純凈的Al(OH)3 3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+ 3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O H2 MnO42--e-=MnO4- K+由陽極交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移
【解析】
向軟錳礦(主要成分MnO2,還有Fe2O3、Al2O3、SiO2等)通入含有SO2的尾氣,同時加入稀硫酸:MnO2+SO2=Mn2++SO42-、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,SiO2不溶,過濾,濾渣A為SiO2,濾液中含有的金屬離子為:Mn2+、Fe3+、Al3+,加入MnCO3調(diào)節(jié)溶液的pH,促進(jìn)Fe3+、Al3+水解以沉淀形式除去,沉淀B為Fe(OH)3和Al(OH)3,濾液C主要含有Mn2+,加入KMnO4時發(fā)生價態(tài)歸中反應(yīng):3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+,過濾得到MnO2,與KClO3和KOH熔融反應(yīng):3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O,得到K2MnO4,加水溶解得到溶液,電解K2MnO4溶液得到產(chǎn)品KMnO4,據(jù)此分析作答。
(1)軟錳礦中SiO2不溶于酸,過濾,濾渣A為SiO2;SiO2是共價化合物,Si、O原子間通過共價鍵結(jié)合;元素的非金屬性越強(qiáng),其相應(yīng)的氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng),由于元素的非金屬性Si<S,所以氫化物的穩(wěn)定性:SiH4<H2S;
(2)在濾液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+,加入MnCO3調(diào)節(jié)溶液的pH,促進(jìn)Fe3+、Al3+水解以沉淀形式除去,沉淀B為Fe(OH)3和Al(OH)3,由于溶度積常數(shù)Fe(OH)3< Al(OH)3,Fe(OH)3的溶解度更小,所以首先析出的沉淀是Fe(OH)3沉淀;向Fe(OH)3、Al(OH)3固體混合物中加入足量的NaOH溶液,Al(OH)3發(fā)生反應(yīng),形成NaAlO2溶液,將Fe(OH)3沉淀過濾,洗滌,干燥得純凈的Fe(OH)3;然后向?yàn)V液在通入足量CO2氣體,發(fā)生反應(yīng):NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+ Al(OH)3↓,將沉淀過濾、洗滌、干燥得純凈的Al(OH)3;
(3)濾液C主要含有Mn2+,加入KMnO4時發(fā)生價態(tài)歸中反應(yīng),根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得反應(yīng)的離子方程式:3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+;
(4)①通過流程可知步驟④中反應(yīng)為MnO2與KClO3和KOH熔融生成K2MnO4的反應(yīng),MnO2被氧化成K2MnO4,則KClO3被還原成KCl,方程式為:3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O;
②電解K2MnO4溶液,在陽極為K2MnO4失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為MnO42--e-=MnO4-,說明KMnO4在陽極生成,在陰極附近的溶液中含有H+、K+,由于放電能力H+>K+,所以溶液中的H+獲得電子變?yōu)?/span>H2逸出,所以物質(zhì)E是H2,H+不斷放電,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)G是KOH;
③電解池中陽離子向陰極移動,溶液中的陽離子K+會由陽離子交換膜的左側(cè)向右側(cè)遷移。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用如圖裝置,完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述中,正確的是
A. 若X為碳棒,Y為NaCl溶液,開關(guān)K置于N處,可加快鐵的腐蝕
B. 若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開關(guān)K置于M處,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陰極保護(hù)法
C. 若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關(guān)K置于M處,銅棒質(zhì)量將增加,此時外電路中的電子向銅電極移動
D. 若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關(guān)K置于N處,可用于鐵表面鍍銅,溶液中銅離子濃度將增大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增,a、b、c、d、e、f是由這些元素成的化合物,d是淡黃色粉末,m為元素Y的單質(zhì),通常為無色無味的氣體。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 簡單離子半徑:Z<Y
B. d中既含有離子鍵又含有共價鍵, 其中陽離子和陰離子的數(shù)目之比為2:1
C. 簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>X
D. 由上述4種元素組成的化合物的水溶液一定顯酸性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是( )
A. 圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重
B. 圖b中,開關(guān)由M改置于N時,Cu-Zn合金的腐蝕速率減小
C. 圖c中,接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大
D. 圖d中,鋼鐵輪船外殼連接一塊金屬A(銅塊)可以減緩船體外殼腐蝕速度
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某固體混合物含NH4I、NaHCO3、AlCl3、MgBr2、FeCl2中的幾種,為確定該固體混合物的成分及各組成成分的物質(zhì)的量之比,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:
(1)無色氣體為_______。
(2)該固體混合物的成分為_______。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:取一定量的該固體混合物溶于水配成1 L溶液,并向該混合溶液中通入一定量的Cl2,測得溶液中幾種陰離子(分別用A-,B-,C-表示)的物質(zhì)的量與通入Cl2體積的關(guān)系如表所示。
(3)a=____。
(4)原固體混合物中各組成成分的物質(zhì)的量之比為_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是
A. 用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率
B. 汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2,減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率減慢
C. SO2的催化氧化是一個放熱的反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)速率減慢
D. 100mL2mol/L的鹽酸跟鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是
A. 圖Ⅰ表示反應(yīng)A+B=C+D的ΔH=(a-c) kJ·mol-1
B. 圖Ⅱ表示不同溫度下水溶液中H+和OH-的濃度變化曲線,圖中a點(diǎn)對應(yīng)溫度高于b點(diǎn)
C. 圖Ⅲ表示N2+3H22NH3的v逆隨時間變化曲線,由圖知t1時刻可能減小了容器內(nèi)的壓強(qiáng)
D. 圖Ⅳ表示向醋酸稀溶液中加水時溶液的導(dǎo)電性變化,圖中p點(diǎn)pH大于q點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知HA的酸性弱于HB的酸性。25℃時,用NaOH固體分別改變物質(zhì)的量濃度均為0.1 molL-1的HA溶液和HB溶液的pH(溶液的體積變化忽略不計),溶液中A-、B-的 物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)與溶液的pH的變化悄況如圖所示。
下列說法正確的是( )
A. 曲線Ⅰ表示溶液的pH與-lgc(A-)的變化關(guān)系
B.
C. 溶液中水的電離程度:M>N
D. N點(diǎn)對應(yīng)的溶液中c(Na+)>Q點(diǎn)對應(yīng)的溶液中c(Na+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年是“國際化學(xué)元素周期表年”。1869年門捷列夫把當(dāng)時已知的元素根據(jù)物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行排列,準(zhǔn)確預(yù)留了甲、乙兩種未知元素的位置,并預(yù)測了二者的相對原子質(zhì)量,部分原始記錄如下。下列說法不正確的是( )
A. 元素乙的原子序數(shù)為32
B. 原子半徑比較:甲>乙>Si
C. 元素乙的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)于。
D. 推測乙可以用作半導(dǎo)體材料
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