二水合磷酸二氢锰具有广泛用途,被用作防锈剂。某化工拟用软锰矿(含MnO2及少量FeO、Al2O3和SiO2)为原料生产Mn(H2PO4)2·2H2O,其工艺流程如下所示,请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/12/2892785970413568/2893592910536704/STEM/87c1b7a9-d85e-43e4-9782-e31254437853.png?resizew=596)
(1)Mn元素位于元素周期表第___________ 周期第___________ 族。
(2)滤渣①的主要成分是___________ 。
(3)适量Na2SO3固体作为还原剂,将MnO2还原为Mn2+,该反应的离子方程式为_____ 。
(4)检验滤液①中是否含有Fe2+,可以用___________溶液。
(5)步骤II是用萃取剂萃取溶液中的Fe3+, Fe3+的萃取率与pH的关系如下图,当溶液pH>1.7,随pH增大Fe3+萃取率下降的原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/12/2892785970413568/2893592910536704/STEM/d0785b5f-286d-4d7b-93a3-1a464fd24cab.png?resizew=156)
(6)已知该条件下在步骤III中Ksp[Al(OH) 3] = 10 ×10-33, Ksp[Mn(OH)2]= 1.0 ×10-14.试剂x为Na2CO3,若c(Mn2+)=1.0 mol·L-1,调节pH范围应为4.7≤pH___________ 。
(7)步骤V酸溶时可能产生磷酸锰和磷酸氢锰杂质,因此加入H3PO4至溶液呈酸性才能保证生成物质较多为Mn(H2PO4)2,用离子方程式说明原因___________ 。已知磷酸锰难溶于水,磷酸氢锰和磷酸二氢锰易溶与水。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/12/2892785970413568/2893592910536704/STEM/87c1b7a9-d85e-43e4-9782-e31254437853.png?resizew=596)
(1)Mn元素位于元素周期表第
(2)滤渣①的主要成分是
(3)适量Na2SO3固体作为还原剂,将MnO2还原为Mn2+,该反应的离子方程式为
(4)检验滤液①中是否含有Fe2+,可以用___________溶液。
A.KSCN | B.KFe[Fe(CN)6] |
C.K3[Fe(CN)6] | D.Fe3[Fe(CN)6]2 |
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(6)已知该条件下在步骤III中Ksp[Al(OH) 3] = 10 ×10-33, Ksp[Mn(OH)2]= 1.0 ×10-14.试剂x为Na2CO3,若c(Mn2+)=1.0 mol·L-1,调节pH范围应为4.7≤pH
(7)步骤V酸溶时可能产生磷酸锰和磷酸氢锰杂质,因此加入H3PO4至溶液呈酸性才能保证生成物质较多为Mn(H2PO4)2,用离子方程式说明原因
更新时间:2022-01-13 14:52:45
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解题方法
【推荐1】硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/13/3215410618638336/3215652901748736/STEM/c61f1b3f7a0b4b0fb349ff7d4dad9122.png?resizew=412)
回答下列问题:
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为___________
(2)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为___________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/13/3215410618638336/3215652901748736/STEM/c61f1b3f7a0b4b0fb349ff7d4dad9122.png?resizew=412)
回答下列问题:
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为
(2)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐2】溴化亚铜(CuBr)微溶于水,不溶于乙醇,可用作有机合成中的催化剂。实验室可利用无水硫酸铜、溴化钠为主要原料制备溴化亚铜,流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/7/7/3275949980041216/3278553995804672/STEM/54545f15115142e586333c624026efeb.png?resizew=411)
已知:产率 =(实际产量/理论产量)×100%
(1)制备CuBr的反应在装置乙中进行,向其中加入32 g CuSO4和23 g NaBr配制成150 mL水溶液,然后通入足量的SO2(部分夹持及加热装置已略去)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/7/7/3275949980041216/3278553995804672/STEM/fcd89457df534f43aa2d3aa50cbf92ea.png?resizew=328)
①装置甲中,不能采用稀硫酸,一般采用70%左右的浓硫酸,其原因是___________ 。
②写出装置乙中发生反应的离子方程式:___________ ,该反应需保持反应液在60℃,最佳加热方式为___________ 。
(2)洗涤CuBr沉淀时采用SO2的水溶液而不采用蒸馏水,其目的是___________ 。
(3)最后经洗涤、干燥得到24.48 g产品,则该实验的产率是___________ 。(保留两位有效数字)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/7/7/3275949980041216/3278553995804672/STEM/54545f15115142e586333c624026efeb.png?resizew=411)
已知:产率 =(实际产量/理论产量)×100%
(1)制备CuBr的反应在装置乙中进行,向其中加入32 g CuSO4和23 g NaBr配制成150 mL水溶液,然后通入足量的SO2(部分夹持及加热装置已略去)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/7/7/3275949980041216/3278553995804672/STEM/fcd89457df534f43aa2d3aa50cbf92ea.png?resizew=328)
①装置甲中,不能采用稀硫酸,一般采用70%左右的浓硫酸,其原因是
②写出装置乙中发生反应的离子方程式:
(2)洗涤CuBr沉淀时采用SO2的水溶液而不采用蒸馏水,其目的是
(3)最后经洗涤、干燥得到24.48 g产品,则该实验的产率是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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解题方法
【推荐3】课外小组拟用Cl2和K2MnO4的浓强碱溶液制备KMnO4:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/16/ecc51ee7-9ca8-49ec-adba-5f2da959423f.png?resizew=403)
已知锰酸钾溶液为绿色。
(1)K2MnO4在酸性条件下会发生歧化反应(同一元素的原子一部分被氧化,另一部分被还原的反应),同时有沉淀产生,该反应的离子方程式为_____________ 。
(2)制取KMnO4的实验装置如图(加热装置略去):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/16/a59b769d-d1f8-42a7-8203-e503c9000f05.png?resizew=408)
①仪器a的名称为________ ,仪器a中导管的作用是____________ 。
②仪器C中生成KMnO4的化学方程式为____________ ;单向阀的作用是___________ 。
(3)可以通过仪器C中溶液的颜色变化来判断是否停止通氯气,该现象是__________ 。
(4)下列关于由高锰酸钾溶液获得高锰酸钾晶体的叙述正确的是_______ (填标号)。
A.快速蒸发溶液中的水分,可得较大晶体颗粒
B.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热
C.将高锰酸钾溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得晶体
D.为了提高产量,可用KCl溶液洗涤高锰酸钾晶体
(5)尾气的吸收可用下列试剂中的_______ (填标号)。
A.25%的NaOH溶液B. Na2SO4溶液C.蒸馏水
(6)利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析。现称取制得的高锰酸钾产品3.620g,配成250mL溶液,用酸式滴定管量取25.00mL待测液,用0.1000mol·L-1的草酸钠标准溶液进行滴定,滴定终点时消耗标准溶液的体积为50.00mL(不考虑杂质的反应),用离子方程式表示滴定原理:________ ,高锰酸钾产品的纯度为______ (保留4位有效数字,假设杂质不反应)%。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/16/ecc51ee7-9ca8-49ec-adba-5f2da959423f.png?resizew=403)
已知锰酸钾溶液为绿色。
(1)K2MnO4在酸性条件下会发生歧化反应(同一元素的原子一部分被氧化,另一部分被还原的反应),同时有沉淀产生,该反应的离子方程式为
(2)制取KMnO4的实验装置如图(加热装置略去):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/16/a59b769d-d1f8-42a7-8203-e503c9000f05.png?resizew=408)
①仪器a的名称为
②仪器C中生成KMnO4的化学方程式为
(3)可以通过仪器C中溶液的颜色变化来判断是否停止通氯气,该现象是
(4)下列关于由高锰酸钾溶液获得高锰酸钾晶体的叙述正确的是
A.快速蒸发溶液中的水分,可得较大晶体颗粒
B.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热
C.将高锰酸钾溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得晶体
D.为了提高产量,可用KCl溶液洗涤高锰酸钾晶体
(5)尾气的吸收可用下列试剂中的
A.25%的NaOH溶液B. Na2SO4溶液C.蒸馏水
(6)利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析。现称取制得的高锰酸钾产品3.620g,配成250mL溶液,用酸式滴定管量取25.00mL待测液,用0.1000mol·L-1的草酸钠标准溶液进行滴定,滴定终点时消耗标准溶液的体积为50.00mL(不考虑杂质的反应),用离子方程式表示滴定原理:
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解答题-实验探究题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】向硝酸酸化的2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液(pH=2)中加入过量铁粉,振荡后静置,溶液先呈浅绿色,后逐渐呈棕黄色,试管底部仍存在黑色固体,过程中无气体生成。实验小组同学针对该实验现象进行了如下探究。
Ⅰ.探究Fe2+产生的原因。
(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe与________ 或________ 反应的产物。(均填化学式)
(2)实验探究:在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁粉,再加入不同的液体试剂,5 min后取上层清液,分别加入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液。
①2号试管中所用的试剂为_________ 。
②资料显示:该温度下,0.1 mol·L-1 AgNO3溶液可以将Fe氧化为Fe2+。但1号试管中未观察到蓝色沉淀的原因可能为_______ 。
③小组同学继续进行实验,证明了由2号试管得出的结论正确。实验如下:取100 mL 0.1 mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入铁粉并搅拌,分别插入pH传感器和NO
传感器(传感器可检测离子浓度),得到图甲、图乙,其中pH传感器测得的图示为________ (填“图甲”或“图乙”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/5/b1951bb3-3294-40d1-a58a-3ac018612d89.png?resizew=235)
④实验测得2号试管中有NH4+生成,则2号试管中发生反应的离子方程式为__________ 。
Ⅱ.探究Fe3+产生的原因。
查阅资料可知,反应中溶液逐渐变棕黄色是因为Fe2+被Ag+氧化了。小组同学设计了不同的实验方案对此进行验证。
(3)方案一:取出少量黑色固体,洗涤后,______ (填操作和现象),证明黑色固体中有Ag。
(4)方案二:按下图连接装置,一段时间后取出左侧烧杯中的溶液,加入KSCN溶液,溶液变红。该实验现象________ (填“能”或“不能”)证明Fe2+可被Ag+氧化,理由为________ 。
Ⅰ.探究Fe2+产生的原因。
(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe与
(2)实验探究:在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁粉,再加入不同的液体试剂,5 min后取上层清液,分别加入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液。
液体试剂 | 加入铁氰化 | |
钾溶液 | ||
1号试管 | 2 mL 0.1 mol·L-1 | |
AgNO3溶液 | 无蓝色沉淀 | |
2号试管 | 硝酸酸化的2 mL 0.1 mol·L-1______溶液(pH=2) | 蓝色沉淀 |
①2号试管中所用的试剂为
②资料显示:该温度下,0.1 mol·L-1 AgNO3溶液可以将Fe氧化为Fe2+。但1号试管中未观察到蓝色沉淀的原因可能为
③小组同学继续进行实验,证明了由2号试管得出的结论正确。实验如下:取100 mL 0.1 mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入铁粉并搅拌,分别插入pH传感器和NO
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/10/2416749735190528/2417133743243264/STEM/4ff0adef82e949f2b3bc072732f939d3.png?resizew=7)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/5/b1951bb3-3294-40d1-a58a-3ac018612d89.png?resizew=235)
④实验测得2号试管中有NH4+生成,则2号试管中发生反应的离子方程式为
Ⅱ.探究Fe3+产生的原因。
查阅资料可知,反应中溶液逐渐变棕黄色是因为Fe2+被Ag+氧化了。小组同学设计了不同的实验方案对此进行验证。
(3)方案一:取出少量黑色固体,洗涤后,
(4)方案二:按下图连接装置,一段时间后取出左侧烧杯中的溶液,加入KSCN溶液,溶液变红。该实验现象
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/5/a7444314-1a20-4c39-a008-39120bd9c430.png?resizew=294)
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐2】三氯化铁用途广泛,可用作净水剂、蚀刻剂等。现以铁粉、稀盐酸、H2O2为原料制备FeCl3·6H2O。
I.按照上图装置(加热装置已略去)组装好仪器,在三颈烧瓶中加入2.8g铁粉和稀盐酸(铁粉和HCl质量比为1:1.4),启动磁力搅拌器,加热至85℃。当观察到_____(现象)时,说明反应完全,静置3min。
II.调整温度到55℃,再通过滴液漏斗加入一定量的HCl和H2O2混合液,反应过程中通过取样注射器取样于点滴板上,加入2滴检测液,如果不出现蓝色沉淀,则说明FeCl2溶液完全转化成FeCl3溶液。
III.将上述溶液转移至某仪器中,蒸发浓缩,并不断通入HCl(保持体系pH≤1);当加热至有晶膜出现时,即可冷却结晶,析出FeCl3·6H2O晶体,经过一系列操作后,称量产品质量为11.2g。
(1)步骤I中采用的最佳加热方式为_____ ;铁粉和HCl质量比小于理论值的原因是_____ ,反应完全的实验现象是_____ 。
(2)步骤II中的检测液是_____ (填化学式),加入盐酸和H2O2制取FeCl3的化学反应方程式为_____ 。
(3)步骤III中的某仪器名称_____ ,不断通入HCl控制体系pH≤1的目的是_____ 。
(4)本实验的产率为_____ 。(保留一位小数)
(5)本实验产品低于理论值的原因可能是_____ (填字母标号)。
a.加热蒸发至出现大量晶体时才停止加热
b.冷却结晶后的母液中残留少量FeCl3溶液
c.在一系列操作中未洗涤
I.按照上图装置(加热装置已略去)组装好仪器,在三颈烧瓶中加入2.8g铁粉和稀盐酸(铁粉和HCl质量比为1:1.4),启动磁力搅拌器,加热至85℃。当观察到_____(现象)时,说明反应完全,静置3min。
II.调整温度到55℃,再通过滴液漏斗加入一定量的HCl和H2O2混合液,反应过程中通过取样注射器取样于点滴板上,加入2滴检测液,如果不出现蓝色沉淀,则说明FeCl2溶液完全转化成FeCl3溶液。
III.将上述溶液转移至某仪器中,蒸发浓缩,并不断通入HCl(保持体系pH≤1);当加热至有晶膜出现时,即可冷却结晶,析出FeCl3·6H2O晶体,经过一系列操作后,称量产品质量为11.2g。
(1)步骤I中采用的最佳加热方式为
(2)步骤II中的检测液是
(3)步骤III中的某仪器名称
(4)本实验的产率为
(5)本实验产品低于理论值的原因可能是
a.加热蒸发至出现大量晶体时才停止加热
b.冷却结晶后的母液中残留少量FeCl3溶液
c.在一系列操作中未洗涤
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解题方法
【推荐3】晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。
②粗硅与干燥 HCl气体反应制得 SiHCl3:Si + 3HCl
SiHCl3+ H2
③SiHCl3与过量 H2在 1000 ~1100℃反应制得纯硅
已知 ①SiHCl3能与 H2O强烈反应,在空气中易自燃②普通玻璃在6000C左右融化。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为__________________ 。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点 33.0℃)中含有少量 SiCl4(沸点57.6℃)
和 HCl(沸点-84.7℃),提纯 SiHCl3采用的方法为_________________________ 。
(3)用 SiHCl3与过量 H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/4/12/1576395074109440/1576395074560000/STEM/a35db668cb7e4363b6f16c469fe7c483.png?resizew=403)
①装置 B中的试剂是___________ 。 装置 C中的烧瓶需要加热,其目的是__________________ 。
②反应一段时间后,装置 D中观察到的现象是_________________ ,装置 D不能采用普通玻璃管的原因是__________________ ,装置D中发生反应的化学方程式为_______________ 。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及____________________ 。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是____________ 。
A 碘水 B 氯水 C NaOH溶液 D KSCN溶液 E Na2SO3 溶液
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。
②粗硅与干燥 HCl气体反应制得 SiHCl3:Si + 3HCl
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1bd177077907ed483680f7c9224324d.png)
③SiHCl3与过量 H2在 1000 ~1100℃反应制得纯硅
已知 ①SiHCl3能与 H2O强烈反应,在空气中易自燃②普通玻璃在6000C左右融化。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点 33.0℃)中含有少量 SiCl4(沸点57.6℃)
和 HCl(沸点-84.7℃),提纯 SiHCl3采用的方法为
(3)用 SiHCl3与过量 H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/4/12/1576395074109440/1576395074560000/STEM/a35db668cb7e4363b6f16c469fe7c483.png?resizew=403)
①装置 B中的试剂是
②反应一段时间后,装置 D中观察到的现象是
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是
A 碘水 B 氯水 C NaOH溶液 D KSCN溶液 E Na2SO3 溶液
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解题方法
【推荐1】金属钛因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等特点而被广泛用作高新科技材料。以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁,含少量铁和镁的氧化物)为主要原料冶炼金属钛的工业生产流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/a0e43839-8ac4-49dc-bfb8-828dc37e517d.png?resizew=560)
回答下列问题:
(1)为提高钛铁矿酸浸时的浸出率,可采用循环浸取、延长时间、熔块粉碎、___________ 等措施。(写一种方法即可)
(2)钛酸亚铁(
)和
反应的产物之一是
,反应中无气体生成,该反应的化学方程式为___________ 。
(3)加入足量铁屑的目的是___________ 。
(4)溶液I含有
、
和少量
等阳离子。若
,当溶液![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
___________ 时,开始产生
沉淀。(常温下,
)
(5)溶液II中
水解生成
(偏钛酸)沉淀,
水解的离子方程式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/a0e43839-8ac4-49dc-bfb8-828dc37e517d.png?resizew=560)
回答下列问题:
(1)为提高钛铁矿酸浸时的浸出率,可采用循环浸取、延长时间、熔块粉碎、
(2)钛酸亚铁(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d0fedb71c607806f652a530a2fb1f05.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/503df0c0a55e256791c34e0f48c9c146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8504f42b2dee1cd71354d019ded5c47f.png)
(3)加入足量铁屑的目的是
(4)溶液I含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8db24497ce6bdc0028ada61324bf8c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa13b2b9b732cea91042f6c823f83b70.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/300dd8b2a9ee1c452532b0755ecd8489.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a76faa12998fa4e8edde0d6bbc7a7e84.png)
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(5)溶液II中
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】ZnO是一种难溶于水的白色固体,在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂,医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO3,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备。工艺如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/3/78448327-1469-4a1f-8ac6-488c41e19627.png?resizew=693)
相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
已知:
①“溶浸”后的溶液pH=1,所含金属离子主要有:Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+;
②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+时,产物中含Mn元素物质只有MnO2;
③氧化性顺序:Ni2+>Cd2+>Zn2+。
回答下列问题:
(1)①“溶浸”过程中,为了提高浸出率,可采取的措施是_______ 。(写一条即可)
②“调pH”是向“溶浸”后的溶液中加入少量_______ (填化学式)调节至弱酸性(pH约为5),“调pH”的目的是_______ 。
(2)“滤渣2”的化学成分为_______ (写化学式);用离子方程式表示“氧化除杂”时KMnO4溶液与Mn2+的反应原理_______ 。
(3)“还原除杂”除去的离子是_______ ;加入的还原剂是_______ 。
(4)“沉锌”时生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀,分析测得1kg该沉淀“高温灼烧”后获得ZnO0.670kg。则“高温灼烧”过程中原料的转化率为_______ 。
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相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ | Mn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 | 8.1 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 | 10.1 | 8.9 |
已知:
①“溶浸”后的溶液pH=1,所含金属离子主要有:Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+;
②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+时,产物中含Mn元素物质只有MnO2;
③氧化性顺序:Ni2+>Cd2+>Zn2+。
回答下列问题:
(1)①“溶浸”过程中,为了提高浸出率,可采取的措施是
②“调pH”是向“溶浸”后的溶液中加入少量
(2)“滤渣2”的化学成分为
(3)“还原除杂”除去的离子是
(4)“沉锌”时生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀,分析测得1kg该沉淀“高温灼烧”后获得ZnO0.670kg。则“高温灼烧”过程中原料的转化率为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】NaNO2广泛应用于工业和建筑业,也允许在安全范围内作为肉制品发色剂成防腐剂。
(1)氮原子核外共有_______ 种能量不同的电子,能量最高的电子有_______ 种伸展方向。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体,每个原子最外层都达到8e-结构,则其电子式为_______ ,其水解生成两种不同的酸,请写出其水解的方程式:_______ 。
(3)NaNO2具有毒性,含NaNO2的废水直接排放会引起严重的水体污染,通常采用还原法将其转化为对环境无污染的气体排放,如工业上采用KI或NH4Cl处理,请写出NH4Cl与NaNO2反应的离子方程式:_______ 。已知:酸性 H2SO3>HNO2>CH3COOH
(4)往冷NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2稀溶液。该物质是_______ (填序号)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
(5)NaNO2其有咸味,不法商家会用其制作假食盐,请写出一种简单的方法检验NaCl中是否含有NaNO2:_______ 。
(6)某课外兴趣小组通过如图所示的流程来制取少量NaNO2晶体。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/16/2937376336273408/2937518942461952/STEM/d6911cb9-cf23-4b7f-96d6-e822a82308f7.png?resizew=454)
已知:Na2CO3+NO+NO2→2NaNO2+CO2; Na2CO3+2NO2→NaNO2+NaNO3+CO2
①“还原”步骤 SO2从底部通入,硝酸从顶部以雾状喷下,其目的是_______ 。
②若使“吸收”步骤中NO、NO2完全转化为NaNO2,则理论上“还原”步骤中 SO2与HNO3的物质的量之比为_______ 。
(1)氮原子核外共有
(2)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体,每个原子最外层都达到8e-结构,则其电子式为
(3)NaNO2具有毒性,含NaNO2的废水直接排放会引起严重的水体污染,通常采用还原法将其转化为对环境无污染的气体排放,如工业上采用KI或NH4Cl处理,请写出NH4Cl与NaNO2反应的离子方程式:
(4)往冷NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2稀溶液。该物质是
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
(5)NaNO2其有咸味,不法商家会用其制作假食盐,请写出一种简单的方法检验NaCl中是否含有NaNO2:
(6)某课外兴趣小组通过如图所示的流程来制取少量NaNO2晶体。
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已知:Na2CO3+NO+NO2→2NaNO2+CO2; Na2CO3+2NO2→NaNO2+NaNO3+CO2
①“还原”步骤 SO2从底部通入,硝酸从顶部以雾状喷下,其目的是
②若使“吸收”步骤中NO、NO2完全转化为NaNO2,则理论上“还原”步骤中 SO2与HNO3的物质的量之比为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】过硼酸钠(NaBO3•4H2O)是一种用途广泛的无机过氧化物,可用作织物的漂白、染色,医药上可作为消毒剂和杀菌剂。一种由硼镁矿(Mg2B2O5•H2O)制取过硼酸钠的工艺流程图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/19/2681098590683136/2681878929637376/STEM/c00040b7-7d12-45d3-b357-0cf76bf8aa35.png?resizew=555)
已知:过硼酸钠为白色晶状颗粒,熔点63℃,能溶于酸、碱,微溶于水,难溶于乙醇。在上述转化过程中硼元素的化合价始终未发生变化。回答下列问题:
(1)为加快“溶解”步骤的的速率可采取的措施___ (写一种即可)。
(2)“浸出液”中c(Mg2+)=2×10-3 mol/L,当Mg2+开始沉淀时,溶液中c(F-)=___ mol/L。[忽略溶液体积变化,已知Ksp(MgF2)= 2×10-11]
(3)过硼酸钠(NaBO3•4H2O)中硼元素的化合价为_____ 。
(4)写出“反应结晶”步骤中发生的化学反应方程式_____ 。
(5)“反应结晶”步骤在冰水浴中进行的原因___ 。
(6)过硼酸钠的水溶液不稳定,极易生成偏硼酸钠(NaBO2)并放出氧气,写出该反应的化学反应方程式____ 。
(7)过硼酸钠晶体(NaBO3•4H2O)可用作洗衣业的无氯漂白剂、清洗材料和牙齿增白剂,在70℃以上加热会逐步失去结晶水。实验测得过硼酸钠晶体的质量随温度变化的情况如下图所示,则T2℃时所得晶体的化学式为___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/19/2681098590683136/2681878929637376/STEM/c00040b7-7d12-45d3-b357-0cf76bf8aa35.png?resizew=555)
已知:过硼酸钠为白色晶状颗粒,熔点63℃,能溶于酸、碱,微溶于水,难溶于乙醇。在上述转化过程中硼元素的化合价始终未发生变化。回答下列问题:
(1)为加快“溶解”步骤的的速率可采取的措施
(2)“浸出液”中c(Mg2+)=2×10-3 mol/L,当Mg2+开始沉淀时,溶液中c(F-)=
(3)过硼酸钠(NaBO3•4H2O)中硼元素的化合价为
(4)写出“反应结晶”步骤中发生的化学反应方程式
(5)“反应结晶”步骤在冰水浴中进行的原因
(6)过硼酸钠的水溶液不稳定,极易生成偏硼酸钠(NaBO2)并放出氧气,写出该反应的化学反应方程式
(7)过硼酸钠晶体(NaBO3•4H2O)可用作洗衣业的无氯漂白剂、清洗材料和牙齿增白剂,在70℃以上加热会逐步失去结晶水。实验测得过硼酸钠晶体的质量随温度变化的情况如下图所示,则T2℃时所得晶体的化学式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/19/2681098590683136/2681878929637376/STEM/7bf493df-17b2-44d2-ba40-ef8c25f27039.png?resizew=209)
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】《自然》杂志公布最新科学研究成果:碘化镍(NiI2)在二维形式上具有多铁性。某小组以废镍催化剂(主要成分是Ni,含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质)为原料制备碘化镍的流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/26/2966558670536704/2966696847138816/STEM/97e3ca10-3d43-4fa3-aad9-905aca73ee47.png?resizew=723)
已知:室温下,Ksp (CaF2)=1.6x10-10。
请回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是CaSO4、_______ (填化学式)。滤渣2经过洗涤、干燥、_______ (填操作名称)可制铁红。
(2)“除铁"中可通过先加入H2O2溶液再加入NiO替代NaClO溶液, H2O2的作用是_______ (用离子方程式表示)。
(3)“除钙”时,为了确保滤液中c(Ca2+)≤l x10-5 mol·L-1,溶液中c(F- )至少为_______ mol·L-1。
(4)“萃取"中,萃取剂的密度小于1 g·cm-3,若在实验室中分离萃取液,具体操作是_______ 。
(5)“分解”过程中通入N2的作用是_______ 。
(6)在空气中加热一定量的 NiC2O4·2H2O晶体,测得固体失重率(固体失重率=
×100%)与温度的关系如图所示,300℃发生反应的化学方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/26/2966558670536704/2966696847138816/STEM/97e3ca10-3d43-4fa3-aad9-905aca73ee47.png?resizew=723)
已知:室温下,Ksp (CaF2)=1.6x10-10。
请回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是CaSO4、
(2)“除铁"中可通过先加入H2O2溶液再加入NiO替代NaClO溶液, H2O2的作用是
(3)“除钙”时,为了确保滤液中c(Ca2+)≤l x10-5 mol·L-1,溶液中c(F- )至少为
(4)“萃取"中,萃取剂的密度小于1 g·cm-3,若在实验室中分离萃取液,具体操作是
(5)“分解”过程中通入N2的作用是
(6)在空气中加热一定量的 NiC2O4·2H2O晶体,测得固体失重率(固体失重率=
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】现代工业生产中,MnCO3的用途广泛,是制造电信器材软磁铁氧体、合成MnO2和制造其他锰盐的原料,还可用作脱硫的催化剂,瓷釉、涂料、清漆的颜料等。一种用软锰矿(主要成分为MnO2,主要杂质为Al2O3和SiO2)为原料制备高纯MnCO3的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/13/cf88b385-df9a-4f53-82ea-854736a4cea4.png?resizew=487)
已知:①常温下,MnO2与稀硫酸不反应;
②常温下,相关物质的Ksp数据如下表:
回答下列问题:
(1)将软锰矿预先粉碎的目的是___________ 。
(2)常温溶出时,Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/13/22abd3c2-7d39-450d-81c2-8a5ead88ce59.png?resizew=194)
该过程中,步骤II发生反应的离子方程式为___________ 。 滤渣①的成分为___________ (用化学式表示)。
(3)净化过程中,先加H2O2, 再加入氨水调节滤液的pH值。加入H2O2的目的是___________ ,调节滤液pH值的理论最小值为___________ (已知:常温下,当溶液中某离子浓度c≤1.0 ×10-5 mol·L-1时, 可认为该离子沉淀完全)。当净化后所得滤液②的pH值为5时,将含Mn2+的滤液经电解可得MnO2,则生成MnO2的电极反应式为___________ 。
(4)碳化过程中,加入有NH4HCO3和氨水。该步骤的温度不宜过高,其原因是___________ 。
(5)如何证明滤渣③已经洗涤干净___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/13/cf88b385-df9a-4f53-82ea-854736a4cea4.png?resizew=487)
已知:①常温下,MnO2与稀硫酸不反应;
②常温下,相关物质的Ksp数据如下表:
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
Ksp | 1×10-16.3 | 1 ×10-38.6 | 1 ×10-32.3 | 1 ×10-12.7 |
回答下列问题:
(1)将软锰矿预先粉碎的目的是
(2)常温溶出时,Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/13/22abd3c2-7d39-450d-81c2-8a5ead88ce59.png?resizew=194)
该过程中,步骤II发生反应的离子方程式为
(3)净化过程中,先加H2O2, 再加入氨水调节滤液的pH值。加入H2O2的目的是
(4)碳化过程中,加入有NH4HCO3和氨水。该步骤的温度不宜过高,其原因是
(5)如何证明滤渣③已经洗涤干净
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