【題目】工業(yè)上可用軟錳礦漿(主要成分為MnO2)吸收硫酸廠的廢氣SO2,并制備

MnSO4·H2O晶體,其工藝流程如下:

已知:浸出液的pH<2,其中的金屬陽離子主要是Mn2,還有少量Fe2Al3等。

幾種離子沉淀時數(shù)據(jù)信息如下:

離子

Fe2

Fe3

Al3

Mn2

開始沉淀時pH

7.6

2.7

3.8

8.3

完全沉淀時pH

9.7

4.0

4.7

9.8

請回答下列問題:

(1)加入MnO2氧化時溶液中反應的離子方程式為_______________________________。

(2) 若流程中取消加入MnO2,對上述流程的影響是____________________________

(3)X能否選用碳酸錳(MnCO3)或氫氧化錳[Mn(OH)2],判斷并說明理由: ________。

(4)濾渣的主要成分是________,利用濾渣能提取鐵紅,其原理是___________________。

(5)從濾液中提取MnSO4·H2O晶體的操作是___________________

【答案】 MnO22Fe24H===Mn22Fe32H2O Fe2完全沉淀時,Mn2也幾乎完全沉淀,得到的產(chǎn)品中含有FeSO4雜質(zhì) Fe3、Al3的水解程度比Mn2的大,加入的MnCO3Mn(OH)2能與水解生成的H反應,促進Fe3Al3水解,進而轉(zhuǎn)化為沉淀Fe(OH)3、Al(OH)3 用足量NaOH溶液洗滌濾渣,過濾得到Fe(OH)3,再灼燒即得鐵紅 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾

【解析】本題分析:本題主要考查對工藝流程的評價,涉及物質(zhì)的分離方法等。

(1)加入MnO2氧化時, Fe2被氧化為Fe3,同時MnO2被還原為Mn2,反應的離子方程式為MnO22Fe24H===Mn22Fe32H2O。

(2)當Fe2完全沉淀為Fe(OH)2時,Mn2也幾乎完全沉淀為Mn(OH)2,得到的產(chǎn)品MnSO4·H2O中含有FeSO4雜質(zhì)。

(3)試X選用碳酸錳(MnCO3)或氫氧化錳[Mn(OH)2], Fe3、Al3的水解程度比Mn2的大,加入的MnCO3Mn(OH)2能與水解生成的H反應,促進Fe3、Al3水解,進而轉(zhuǎn)化為沉淀,而Mn2水解程度小,主要以離子形式存在。

(4)當Fe3、Al3完全沉淀時,Mn2不會沉淀,濾渣的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 ;利用濾渣能提取鐵紅,其原理是:用足量NaOH溶液溶解濾渣,過濾得到Fe(OH)3,再灼燒即得鐵紅。

(5)從濾液中提取MnSO4·H2O晶體的操作是:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。

練習冊系列答案
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【題目】甲苯是一種重要的化工原料,能用于生產(chǎn)苯甲醛、苯甲酸等產(chǎn)品。下表列出了有關物質(zhì)的部分物理性質(zhì),請回答:

名稱

性狀

溶點(℃)

沸點(℃)

相對密度(

溶解性

乙醇

甲苯

無色液體易熱易揮發(fā)

-95

110.6

0.8660

不溶

互溶

苯甲醛

無色液體

-26

179

1.0440

微溶

互溶

苯甲酸

白色片狀或針狀晶體

122.1

249

1.2659

微溶

易溶

注:甲苯、苯甲醛,苯甲酸三者互溶;

實驗室可用如圖裝置模擬制備苯甲醛。實驗時先在三頸燒瓶中加入0.5g固態(tài)難溶性催化劑, 再加入15mL冰醋酸和2mL甲苯,攪拌升溫至7O℃,同時緩慢加入12mL過氧化氫,在此溫度下攪拌反應3小時。

(1)裝置a主要作用是_____________。三頸燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為_______。

(2)經(jīng)測定,反應溫度升高時,甲苯的轉(zhuǎn)化率逐漸增大,但溫度過高時,苯笨甲醛的產(chǎn)量卻有所減少,可能的原因是_____________。

(3)反應完畢后,反應混合液經(jīng)過自然冷卻至室溫時,還應經(jīng)過___________(填坡操作名稱)等操作,才能得到苯甲醛粗產(chǎn)品。

(4)實驗中加入過量的過氧化氫并延長反應時間時,會使苯甲醛產(chǎn)品中產(chǎn)生較多的苯甲酸。①若想從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸,正確的操作步驟是_____(按步驟順序填字母)。

a.對混合液進行分液 b.過濾、洗滌、干燥

c.水層中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH=2 d.與適量碳酸氫鈉溶液混合振蕩

②若對實驗①中獲得的苯甲酸產(chǎn)品進行純度測定?煞Q取2.500g產(chǎn)品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.OOmL于錐形瓶,滴加2~3滴酚酞指示劑,然后用預先配好的0.1000mol/L KOH標準液滴定,到達滴定終點時消耗KOH溶液vmL。產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分數(shù)為______(列出原始的計算式,不需要化簡)。

③下列情況會使測定結果偏低的是_______(填字母)。

a.滴定終點時俯視讀取耗喊量 b.KOH標準液長時間接觸空氣

c.配且KOH標準液時仰視定容 d.將酚酞指示劑換為甲基橙溶液

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⑤S2的結構示意圖:

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A. ①②③④⑤ B. ②④⑥ C. ③⑤ D. ③⑤⑥

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2 NaAlO2+ CO2+2H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3。下列對應關系正確的是

選項

n(CO2)/mol

溶液中離子的物質(zhì)的量濃度

A

0

c(Na+)>c(AlO2-)+c(OH-)

B

0.01

c(Na+)>c(AlO2-)> c(OH-)>c(CO32-)

C

0.015

c(Na+)> c(HCO3-)>c(CO32-)> c(OH-)

D

0.03

c(Na+)> c(HCO3-)> c(OH-)>c(H+)

A. A B. B C. C D. D

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