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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:10098 题号:10523114
用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下:

已知:MnO2是一种两性氧化物;25℃时相关物质的Ksp见下表。
物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2
Ksp

回答下列问题
(1)软锰矿预先粉碎的目的是____________,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________
(2)保持BaS投料量不变,随MnO2与BaS投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是________
(3)滤液I可循环使用,应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。
(4)净化时需先加入的试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________
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【推荐1】某实验小组想探究实验室用MnO2与盐酸反应制取氯气的反应条件,实验装置及药品如下。

(1)写出实验室制氯气的离子方程式_______
(2)结合平衡移动原理,解释饱和食盐水的作用是_______
(3)已知:不同温度下MnO2与盐酸反应的平衡常数
温度t/℃5080110
平衡常数K3.104×10-42.347×10-31.293×10-2
MnO2与盐酸的反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)为探究条件对该反应的影响,小组同学设计并完成以下实验:
序号试剂实验操作现象
实验14 mol/L盐酸、MnO2加热无明显现象
实验27 mol/L浓盐酸、MnO2不加热无明显现象
实验37 mol/L浓盐酸、MnO2加热产生黄绿色气体
①根据上述实验可知MnO2与盐酸产生氯气的反应条件为_______
②针对实验1和实验3的现象,小组同学从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
写出实验中制氯气反应的电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应:_______
提出假设:
ⅰ.增大c(H+),可以_______
ⅱ.增大c(Cl-),可以增大Cl-的还原性。
③补充实验,实验II、III分别证实了②中的分析。
实验序号实验操作试剂产物
I没有添加新的试剂无氯气生成
II较浓a溶液有氯气生成
III固体b有氯气生成
(固液混合物A为一定浓度的盐酸和MnO2混合物;加热装置已略去)
较浓a溶液是_______,固体b是_______
2022-11-04更新 | 154次组卷
解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
【推荐2】实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
+KMnO4 +MnO2
+HCl→+KCl
名称相对分子质量熔点/℃沸点/℃密度/()溶解性
甲苯92-95110.60.867不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸122122.4(100℃左右开始升华)248——微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
实验步骤:
①在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
②停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。
③纯度测定
回答下列问题:
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为___________(填标号)。
A.100mLB.250mLC.500mLD.1000mL
(2)在反应装置中应选用冷凝管___________(填“直形”或“球形”),当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是___________
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是___________;该步骤亦可用草酸()在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理___________
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是___________
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是___________
(6)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过___________方法提纯。
2023-06-16更新 | 44次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】废弃化学品循环再利用对节约资源和保护环境有重要意义。钴盐在新能源、催化、印染等领域应用广泛。利用电解工业产生的钴、镍废渣(含Fe、Cu等)制备CoCl2·6H2O,流程如下图所示:

已知:通常认为溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1为沉淀完全;室温下相关物质的Ksp见下表。
物质Co(OH)2NiSCoS
Ksp1×10-14.21×10-18.51×10-20.4
回答下列问题:
(1)滤渣Ⅰ的主要成分为Fe(OH)3,H2O2的作用是___________
(2)操作①是___________;滤液III对应的溶质是___________(填化学式);浓盐酸溶解沉淀时,加入NaCl(s)的目的是___________
(3)Co(OH)2易被氧化成Co(OH)3.Co(OH)3可氧化浓盐酸,其化学方程式为___________
(4)浓缩结晶后的母液V可返回___________工序循环利用。
(5)利用硫化物分离钴镍离子,向浓度同为0.1 mol·L-1的Ni2+和Co2+混合溶液中逐滴加入(NH4)2S溶液(忽略溶液体积变化),首先生成硫化物沉淀的离子为___________
2023-10-04更新 | 16次组卷
共计 平均难度:一般