碱式碳酸锰[Mn2(OH)2CO3]是一种不溶于水的固体,是制造其他含锰化合物的原料。工业上以方锰矿(主要成分为 MnO,还含有少量的 Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2)为原料制备碱式碳酸锰。
25℃时,相关物质的 Ksp如下表:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,滤渣I的成分是___________ (填化学式)。
(2)“氧化”时,该反应的离子方程式为___________ 。
(3)“除杂”时,使用氨水的目的是将 Fe3+和Al3+转化为沉淀而除去,则应调节溶液的pH≥______ ;若 A13+沉淀完全时,则溶液中 Fe3+的物质的量浓度为___________ mol·L-1(通常认为溶液中的离子浓度≤1×10-5mol·L-1沉淀完全)
(4)“离子交换”和“洗脱”时,发生反应:Mn2+ +2HR MnR2 +2H+(HR 是氢型交换树脂)。洗脱为了提高“洗脱”效率,淋洗液应为___________ (填“硫酸”、“氢氧化钠溶液”或“蒸馏水”)。
(5)“沉锰”时,反应的离子方程式为___________ ,过滤、洗涤、干燥,得到Mn2(OH)2CO3,检验沉淀是否洗涤干净的操作是___________ 。
(6)为测定产品中锰的含量,取 a g 样品于烧杯中,加水溶解,加入足量的稀硫酸溶解,滴加过量的 0.1000 mol·L-1(NH4)2S2O8溶液将锰元素转化为 MnO,充分反应后加热一段时间,冷却将烧杯中的溶液全部转移至 250mL 容量瓶中。取 25.00mL 于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定,达滴定终点时,消耗 FeSO4溶液的体积为 V mL。
①滴定终点的现象是___________ 。
②该产品中锰的质量分数为___________ 。(用含 a、V 的式子表示)。
25℃时,相关物质的 Ksp如下表:
物质 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ca(OH)2 |
Ksp | 2×10-13 | 5×10-17 | 3×10-39 | 1×10-32 | 6×10-6 |
(1)“酸浸”时,滤渣I的成分是
(2)“氧化”时,该反应的离子方程式为
(3)“除杂”时,使用氨水的目的是将 Fe3+和Al3+转化为沉淀而除去,则应调节溶液的pH≥
(4)“离子交换”和“洗脱”时,发生反应:Mn2+ +2HR MnR2 +2H+(HR 是氢型交换树脂)。洗脱为了提高“洗脱”效率,淋洗液应为
(5)“沉锰”时,反应的离子方程式为
(6)为测定产品中锰的含量,取 a g 样品于烧杯中,加水溶解,加入足量的稀硫酸溶解,滴加过量的 0.1000 mol·L-1(NH4)2S2O8溶液将锰元素转化为 MnO,充分反应后加热一段时间,冷却将烧杯中的溶液全部转移至 250mL 容量瓶中。取 25.00mL 于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定,达滴定终点时,消耗 FeSO4溶液的体积为 V mL。
①滴定终点的现象是
②该产品中锰的质量分数为
更新时间:2022-06-01 10:06:17
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解题方法
【推荐1】草酸晶体的化学式可表示为,具有较强的还原性,可以和酸性高锰酸钾溶液反应生成,为测定其x值进行下列实验:
①称取Wg该草酸晶体,配成100.00mL溶液。
②取25.00mL所配溶液置于锥形㼛中,加入适量稀硫酸后,用浓度为溶液滴定。回答下列问题:
(1)实验①中,为配制准确的草酸溶液,必须使用的仪器有托盘天平、烧杯、药匙、玻璃棒、量筒以及其它两种玻璃仪器为_______ ;
(2)试写出滴定过程中发生反应的离子方程式_______ ;
(3)实验②中,滴定时,溶液应盛在下图仪器中的_______ ;(填“甲”或“乙”)
(4)若滴定用的溶液因放置而变质,浓度偏低,则根据实验求出的x值_______ (填偏高、偏低、无影响);
(5)请写出判断该滴定终点的方法是_______ ;
(6)若滴定终点时,共用去溶液VmL,求草酸溶液的物质的量浓度及x的值:_______ ,_______ 。
①称取Wg该草酸晶体,配成100.00mL溶液。
②取25.00mL所配溶液置于锥形㼛中,加入适量稀硫酸后,用浓度为溶液滴定。回答下列问题:
(1)实验①中,为配制准确的草酸溶液,必须使用的仪器有托盘天平、烧杯、药匙、玻璃棒、量筒以及其它两种玻璃仪器为
(2)试写出滴定过程中发生反应的离子方程式
(3)实验②中,滴定时,溶液应盛在下图仪器中的
(4)若滴定用的溶液因放置而变质,浓度偏低,则根据实验求出的x值
(5)请写出判断该滴定终点的方法是
(6)若滴定终点时,共用去溶液VmL,求草酸溶液的物质的量浓度及x的值:
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解题方法
【推荐2】五水合硫代硫酸钠()俗称海波、大苏打,为无色结晶或白色颗粒,在工业生产中有广泛的用途。某化学实验小组制备,并测定产品纯度,设计如下实验。回答下列问题:
步骤Ⅰ.制备
按如图所示装置(加热及夹持装置省略)进行实验,可得到溶液,再经一系列步骤获得产品。
已知:S与在加热条件下可反应生成。
(1)仪器a的名称为_______ ,装置A发生反应的化学反应方程式为_______ 。
(2)装置B的作用为_______ 。
(3)补充完成装置C中主要反应的离子方程式:
①_______ ,
②。
(4)C中溶液经过_______ 、过滤、洗涤、烘干,得晶体(填实验操作)。
步骤Ⅱ.测定产品纯度
准确称取上述产品12.40g于烧杯中,加入适量水配制成100mL待测液,取25.00mL待测液于锥形瓶中,以淀粉溶液作指示剂,用0.25mol/L的标准液滴定重复滴定3次;测得消耗标准液体积的平均值为20.00mL。(已知:)
(5)①滴定达到终点时的现象为_______ ,该产品中的质量分数为_______ 。
②以下说法中,能使测量结果偏低的是_______ 。
A.产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水
B.滴定前,装标准液的滴定管未用标准液润洗
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数
步骤Ⅰ.制备
按如图所示装置(加热及夹持装置省略)进行实验,可得到溶液,再经一系列步骤获得产品。
已知:S与在加热条件下可反应生成。
(1)仪器a的名称为
(2)装置B的作用为
(3)补充完成装置C中主要反应的离子方程式:
①
②。
(4)C中溶液经过
步骤Ⅱ.测定产品纯度
准确称取上述产品12.40g于烧杯中,加入适量水配制成100mL待测液,取25.00mL待测液于锥形瓶中,以淀粉溶液作指示剂,用0.25mol/L的标准液滴定重复滴定3次;测得消耗标准液体积的平均值为20.00mL。(已知:)
(5)①滴定达到终点时的现象为
②以下说法中,能使测量结果偏低的是
A.产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水
B.滴定前,装标准液的滴定管未用标准液润洗
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数
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解答题-实验探究题
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名校
【推荐3】草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O 是一种光敏材料,见光易分解,下面是一种制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程。
已知:(NH4)SO4、FeSO4·7H2O、莫尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]的溶解度如表:
(1)废铁屑在进行“溶解1”前,得用在5%Na2CO3溶液中加热数分钟,并洗涤干净.Na2CO3溶液的作用是___________________ 。
(2)“复分解”制备莫尔盐晶体的基本实验步骤是: 蒸发浓缩、_________ 、过滤、用乙醇洗涤、干燥。用乙醇洗涤的目的是_________ 。
(3)“沉淀2"时得到的FeC2O4·2H2O 沉淀需用水洗涤干净.检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____ 。
(4)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是_________ 。
(5)为测定该晶体中铁的含量,某实验小组做了如下实验:
步骤1: 准确称量5.00g 草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL 溶液
步骤2:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性。
步骤3:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤2所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4-被还原成Mn2+.重复步骤2、步骤3 操作,滴定消耗 0.010mol/LKMnO4溶液19.98mL,实验测得该晶体中铁的质量分数为_____ (写出计算过程)。
已知:(NH4)SO4、FeSO4·7H2O、莫尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]的溶解度如表:
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
(NH4)SO4/g | 73.0 | 75.4 | 78.0 | 81.0 | 84.5 |
FeSO4·7H2O/g | 40.0 | 48.0 | 60.0 | 73.3 | — |
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O/g | 18.1 | 21.2 | 24.5 | 27.9 | 31.3 |
(1)废铁屑在进行“溶解1”前,得用在5%Na2CO3溶液中加热数分钟,并洗涤干净.Na2CO3溶液的作用是
(2)“复分解”制备莫尔盐晶体的基本实验步骤是: 蒸发浓缩、
(3)“沉淀2"时得到的FeC2O4·2H2O 沉淀需用水洗涤干净.检验沉淀是否洗涤干净的方法是
(4)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是
(5)为测定该晶体中铁的含量,某实验小组做了如下实验:
步骤1: 准确称量5.00g 草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL 溶液
步骤2:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性。
步骤3:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤2所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4-被还原成Mn2+.重复步骤2、步骤3 操作,滴定消耗 0.010mol/LKMnO4溶液19.98mL,实验测得该晶体中铁的质量分数为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐1】用工业FeCl3粗品(含Ca、Mn、Cu等杂质离子)制取高纯铁红,实验室常用萃取剂X(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯铁红的主要实验步骤如下:
已知:HCl(浓)+FeCl3 HFeCl4
试回答下列问题:
(1)用萃取剂X萃取,该步骤中:
①Ca、Mn、Cu等杂质离子几乎都在_______________ (填“水”或“有机”)相。
②若实验时共用萃取剂X 120 mL,萃取率最高的方法是___________ (填字母)。
a.一次性萃取,120 mL
b.分2次萃取,每次60 mL
c.分3次萃取,每次40 mL
(2)用高纯水反萃取,萃取后水相中铁的存在形式是__________ (写化学式);反萃取能发生的原因是_____ 。
(3)所得草酸铁沉淀需用冰水洗涤,其目的是_________________ 。
(4)测定产品中铁的含量需经酸溶、还原为Fe2+,然后在酸性条件下用标准K2Cr2O7溶液滴定,已知铬的还原产物为Cr3+,写出该滴定反应的离子方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目________ 。
已知:HCl(浓)+FeCl3 HFeCl4
试回答下列问题:
(1)用萃取剂X萃取,该步骤中:
①Ca、Mn、Cu等杂质离子几乎都在
②若实验时共用萃取剂X 120 mL,萃取率最高的方法是
a.一次性萃取,120 mL
b.分2次萃取,每次60 mL
c.分3次萃取,每次40 mL
(2)用高纯水反萃取,萃取后水相中铁的存在形式是
(3)所得草酸铁沉淀需用冰水洗涤,其目的是
(4)测定产品中铁的含量需经酸溶、还原为Fe2+,然后在酸性条件下用标准K2Cr2O7溶液滴定,已知铬的还原产物为Cr3+,写出该滴定反应的离子方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。生产硫酸的主要反应为:。
(1)该反应的催化剂为,其催化反应过程为: 、 。则在相同温度下的平衡常数_______ (以含、的代数式表示)。加快反应速率的原因是_______ 。
(2)催化氧化生成。某温度下,将和按物质的量之比2:1置于10L恒容密闭容器中反应,的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:
①若起始时充入和,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa,则该反应的平衡常数等于_______ L/mol。
②改在容器中加入、和,保持温度不变反应达平衡后,体系总压强也为0.10MPa,则b=_______ mol,反应开始时_______ 。反应中吸收或释放的热量为_______ kJ。
③平衡状态由A变到B时,平衡常数_______ (填“>”、“<”或“=”)。
(3)工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的,分别生成、,其水溶液均呈酸性。相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中较小的是_______ (填化学式),用文字和化学用语解释原因_______ 。
(1)该反应的催化剂为,其催化反应过程为: 、 。则在相同温度下的平衡常数
(2)催化氧化生成。某温度下,将和按物质的量之比2:1置于10L恒容密闭容器中反应,的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:
①若起始时充入和,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa,则该反应的平衡常数等于
②改在容器中加入、和,保持温度不变反应达平衡后,体系总压强也为0.10MPa,则b=
③平衡状态由A变到B时,平衡常数
(3)工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的,分别生成、,其水溶液均呈酸性。相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中较小的是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐3】水体中氮含量过高会对水中生物构成安全威胁,氨氮硝氮是氮的主要存在形态。
(1)某工业氨氮废水的处理流程如下图所示:
①写出“微生物反应池”中反应的离子方程式:___________ 。
②“NO还原池”通过形成铁碳原电池对废水中的NO等进行处理,写出NO在正极发生的电极反应:___________ 。
(2)向氨氮废水中加入NaClO,可以将NH最终氧化为N2。NaClO除去水中氨氮的反应过程如下:
i.ClO—+H2OOH-+HClO
ii.NH+H2ONH3·H2O+H+
ii.NH3·H2O+HClO=NH2Cl+2H2O
iv.……
v.H++OH—=H2O
①写出反应iv的离子方程式:___________ 。
②废水中氨氮去除率与初始pH有关。保持其他条件不变,随初始pH的升高,溶液中c(HClO)___________ (填“增大”“不变”或“减小”,下同),c(NH3·H2O)___________ 。
③研究发现,保持其他条件相同,废水中氨氮去除率随温度的升高先升高后降低。当温度>35℃时,氨氮去除率随溶液温度升高而降低的原因可能是___________ (答一条)。
(3)利用双离子交换膜电解法可以处理含NH4NO3的工业废水,并获得氨水和硝酸,原理如图所示:
b膜属于___________ (填“阴”或“阳”)离子交换膜;为增强溶液的导电性,电解前产品室2中的溶液应是___________ 。
(1)某工业氨氮废水的处理流程如下图所示:
①写出“微生物反应池”中反应的离子方程式:
②“NO还原池”通过形成铁碳原电池对废水中的NO等进行处理,写出NO在正极发生的电极反应:
(2)向氨氮废水中加入NaClO,可以将NH最终氧化为N2。NaClO除去水中氨氮的反应过程如下:
i.ClO—+H2OOH-+HClO
ii.NH+H2ONH3·H2O+H+
ii.NH3·H2O+HClO=NH2Cl+2H2O
iv.……
v.H++OH—=H2O
①写出反应iv的离子方程式:
②废水中氨氮去除率与初始pH有关。保持其他条件不变,随初始pH的升高,溶液中c(HClO)
③研究发现,保持其他条件相同,废水中氨氮去除率随温度的升高先升高后降低。当温度>35℃时,氨氮去除率随溶液温度升高而降低的原因可能是
(3)利用双离子交换膜电解法可以处理含NH4NO3的工业废水,并获得氨水和硝酸,原理如图所示:
b膜属于
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】金属镍及其化合物具有极高的实用价值,被广泛应用于石油化工、国防、冶金等多个行业。某科研小组以废镍催化剂(含金属Ni、Cu、Fe、Mg及其氧化物,还有少量其他不溶性物质)为原料,采用如图工艺流程制备硫酸镍晶体()。
已知:室温下,。回答下列问题:
(1)Ni的价层电子排布式为___________ 。
(2)“除铜”中反应达到平衡后,溶液中=___________ 。
(3)“焙烧”时常采用多层气固逆流操作,其目的是___________ 。该步涉及的主要反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________ 。
(4)根据下表的数据,则调节溶液pH的范围是___________ 。滤渣3主要成分的电子式为___________ 。
(5)“沉镍”步骤中发生反应的离子方程式为___________ 。
(6)某种半导体NiO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,半径。阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________ (用含a,的表达式表示)。
已知:室温下,。回答下列问题:
(1)Ni的价层电子排布式为
(2)“除铜”中反应达到平衡后,溶液中=
(3)“焙烧”时常采用多层气固逆流操作,其目的是
(4)根据下表的数据,则调节溶液pH的范围是
金属离子 | ||||
开始沉淀的pH | 6.3 | 1.5 | 8.9 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 | 10.9 | 89 |
(6)某种半导体NiO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,半径。阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐2】化学在解决雾霾污染中有着重要的作用,雾霾由多种污染物形成,其中包含颗粒物PM2.5)、
氮氧化物(NOx)、CO、SO2等.
(1)已知:NO(g)+O2(g)═NO2(g)△H=﹣56.5kJ•mol﹣1
2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
则反应NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)△H=_________ kJ•mol﹣1.
一定条件下,将NO2与SO2以物质的量比1:2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,
下列能说明反应达到平衡状态的有____________
a.混合气体的平均相对分子质量
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2物质的量比为1:3,则平衡常数K=________ (用分数表示)
NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO),不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),请解释300℃之后脱氮率逐渐减小的原因:__________________________
(2)CO综合利用.
①CO用于合成甲醇反应方程式为:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)
若起始投入1molCO,2mol H2,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.得知该反应的△H_________ 0,该反应的实际生产条件控制在 250 ℃、1.3×104kPa左右最为适宜.反应达平衡后,下列操作既能加快反应速率,又能使平衡混合物中CH3OH物质的量分数增大的是____________
a. 升温 b.恒容条件下充入H2
c.加入合适的正催化剂 d.恒容条件下再充入1molCO,2mol H2
e.压缩体积 f.移走一部分CH3OH
②电解CO制备CH4,电解质为碳酸钠溶液,工作原理如图2所示,写出阴极区电极
反应式_______________
(3)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l) H2SO3(l) H+(aq)+HSO (aq) Ⅰ
HSO (aq) H+(aq)+SO (aq) Ⅱ
Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq) Ⅲ
Ca2+(aq)+SO (aq) CaSO3(s) Ⅳ
该温度下,测定吸收后液体中c(Ca2+)一直保持为0.70 mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO的浓度为_________________
氮氧化物(NOx)、CO、SO2等.
(1)已知:NO(g)+O2(g)═NO2(g)△H=﹣56.5kJ•mol﹣1
2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
则反应NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)△H=
一定条件下,将NO2与SO2以物质的量比1:2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,
下列能说明反应达到平衡状态的有
a.混合气体的平均相对分子质量
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2物质的量比为1:3,则平衡常数K=
NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO),不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),请解释300℃之后脱氮率逐渐减小的原因:
(2)CO综合利用.
①CO用于合成甲醇反应方程式为:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)
若起始投入1molCO,2mol H2,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.得知该反应的△H
a. 升温 b.恒容条件下充入H2
c.加入合适的正催化剂 d.恒容条件下再充入1molCO,2mol H2
e.压缩体积 f.移走一部分CH3OH
②电解CO制备CH4,电解质为碳酸钠溶液,工作原理如图2所示,写出阴极区电极
反应式
(3)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l) H2SO3(l) H+(aq)+HSO (aq) Ⅰ
HSO (aq) H+(aq)+SO (aq) Ⅱ
Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq) Ⅲ
Ca2+(aq)+SO (aq) CaSO3(s) Ⅳ
该温度下,测定吸收后液体中c(Ca2+)一直保持为0.70 mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO的浓度为
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(0.4)
【推荐3】硫酸铅(PbSO4)广泛用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbSO4的工艺流程如图:。
已知:ⅰ.PbCl2难溶于冷水,易溶于热水;
ⅱ. ;
ⅲ.,,。
(1)“浸取”时,工业上选择的温度为80℃,选择此温度的优点有_______ 。(只答一条)
(2)“浸取”过程中盐酸、NaCl与MnO2、PbS发生反应生成Na2PbCl4、MnCl2和MnSO4的化学方程式为_______ ;为探究“浸取”的条件,实验室用PbS,MnO2、盐酸、NaCl在一定条件下模拟反应,模拟过程中发现有淡黄色沉淀产生,产生该沉淀的离子方程式为_______ 。
(3)该工艺流程图中用到了_______ 次过滤操作,实验室中进行过滤操作需注意“一贴、二低、三靠”,“二低”指的是_______ 。
(4)常温时,为使溶液中Fe3+沉淀完全(当溶液离子浓度小于等于10-5mol·L-1时,沉淀就达完全),加NaOH调pH的最小值为_______ (填整数);“废液”中大量含有的阴离子包括_______ (填离子符号)。
(5)“滤液a”经过处理后可以返回到_______ 工序循环使用;当“滤液a”中时,_______ 。
已知:ⅰ.PbCl2难溶于冷水,易溶于热水;
ⅱ. ;
ⅲ.,,。
(1)“浸取”时,工业上选择的温度为80℃,选择此温度的优点有
(2)“浸取”过程中盐酸、NaCl与MnO2、PbS发生反应生成Na2PbCl4、MnCl2和MnSO4的化学方程式为
(3)该工艺流程图中用到了
(4)常温时,为使溶液中Fe3+沉淀完全(当溶液离子浓度小于等于10-5mol·L-1时,沉淀就达完全),加NaOH调pH的最小值为
(5)“滤液a”经过处理后可以返回到
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】由铁铬合金(主要成分Cr、Fe,含少量Co、Ni等)可以制取、和。实验流程如图:
(1)下列说法正确的是_______。
(2)其他条件相同,实验测得相同时间内铬铁转化率、析出硫酸盐晶体质量随硫酸浓度变化情况如图所示。当硫酸的浓度为,铬铁转化率下降的原因:_______ (已知硫酸浓度大于时铁才会钝化)
(3)在的氛围中将与按物质的量之比1∶1混合,360℃条件下反应可获得,同时有CO和生成。写出该反应的化学方程式:_______ 。
(4)已知:①P507萃取剂密度小于水,P507萃取剂萃取时萃取率与溶液pH的关系如图所示。
②该实验中在时开始沉淀,时沉淀完全。时开始溶解。设计由沉铁后的滤液(含和少量)制备的实验方案,从下列操作正确排序为f→_______ →a。
a.500℃煅烧
b.向水溶液中滴加NaOH溶液至pH约2.5,过滤
c.向滤液中加入P507萃取剂
d.过滤、洗涤
e.向水溶液中滴加NaOH溶液至pH在8~12之间
f.向水溶液中滴加稍过量的
g.充分振荡、静置、分液
(5)纯度的测定:称取ag制得的样品,先将其溶于浓的强碱溶液中,再配制成100mL溶液,移取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入,充分反应,然后加入过量的稀至溶液呈强酸性,此时铬以形式存在,充分加热煮沸后,冷却至室温,加入过量KI溶液,塞紧塞子,摇匀,静置,加入2滴淀粉溶液,用碱式滴定管盛装硫代硫酸钠标准溶液,滴定至终点。重复滴定多次,平均消耗标准溶液体积为VmL。
已知:;。
计算样品中的纯度为_______ (用含a、V和c的代数式表示)。
(6)铬是人体内微量元素之一,是重要的血糖调节剂。
①基态原子的价层电子排布图为_______ ,第一电离能N_______ O(填“<”或“=”或“>”),键角:_______ (填“<”或“=”或“>”)。
②铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如图所示。A点分数坐标为,则B点分数坐标为_______ 。已知晶胞参数为dnm,为阿伏加德罗常数的值,则晶体密度为_______ (用含d和的代数式表示)。
(1)下列说法正确的是_______。
A.“酸溶时一次性加入硫酸优于分批次加入 | B.“酸溶”时需要保持强制通风 |
C.加入稍过量的以保证钴镍能被完全除尽 | D.“沉铁”操作得到的滤液中含有 |
(3)在的氛围中将与按物质的量之比1∶1混合,360℃条件下反应可获得,同时有CO和生成。写出该反应的化学方程式:
(4)已知:①P507萃取剂密度小于水,P507萃取剂萃取时萃取率与溶液pH的关系如图所示。
②该实验中在时开始沉淀,时沉淀完全。时开始溶解。设计由沉铁后的滤液(含和少量)制备的实验方案,从下列操作正确排序为f→
a.500℃煅烧
b.向水溶液中滴加NaOH溶液至pH约2.5,过滤
c.向滤液中加入P507萃取剂
d.过滤、洗涤
e.向水溶液中滴加NaOH溶液至pH在8~12之间
f.向水溶液中滴加稍过量的
g.充分振荡、静置、分液
(5)纯度的测定:称取ag制得的样品,先将其溶于浓的强碱溶液中,再配制成100mL溶液,移取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入,充分反应,然后加入过量的稀至溶液呈强酸性,此时铬以形式存在,充分加热煮沸后,冷却至室温,加入过量KI溶液,塞紧塞子,摇匀,静置,加入2滴淀粉溶液,用碱式滴定管盛装硫代硫酸钠标准溶液,滴定至终点。重复滴定多次,平均消耗标准溶液体积为VmL。
已知:;。
计算样品中的纯度为
(6)铬是人体内微量元素之一,是重要的血糖调节剂。
①基态原子的价层电子排布图为
②铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如图所示。A点分数坐标为,则B点分数坐标为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】某兴趣小组以废旧锂离子电池正极材料(主要成分为镍钴锰酸锂,还有少量铝箔和含铁化合物)为原料,回收、、的过程如图甲。
(1)“酸浸”时,+3价镍、+3价钴、+4价锰转化为、、进入溶液。该过程中的作用是___________ 。
(2)保持其他条件相同,搅拌相同时间,测得不同温度下镍、钴、锰的浸出率如图乙所示。60℃时浸出率达到最大,可能的原因是___________ 。
(3)“除铁”生成黄钠铁矾沉淀时需控制溶液为1.5~1.8.该过程中需不断加入溶液,其作用是___________ 。
(4)物质可调节溶液,为___________ (填序号)。
A. B. C.
(5)回收液可用于合成锂离子电池正极材料,合成前需测定其中等离子的浓度。
测定原理:用过量标准溶液氧化经预处理的回收液样品中的,再用标准溶液滴定过量的。
反应的离子方程式为。
测定过程:取预处理后的回收液样品,向其中加入溶液,充分反应;再用溶液滴定反应后的溶液,消耗溶液。
数据分析:计算预处理后的回收液样品中的物质的量浓度__________ (写出计算过程)。
(1)“酸浸”时,+3价镍、+3价钴、+4价锰转化为、、进入溶液。该过程中的作用是
(2)保持其他条件相同,搅拌相同时间,测得不同温度下镍、钴、锰的浸出率如图乙所示。60℃时浸出率达到最大,可能的原因是
(3)“除铁”生成黄钠铁矾沉淀时需控制溶液为1.5~1.8.该过程中需不断加入溶液,其作用是
(4)物质可调节溶液,为
A. B. C.
(5)回收液可用于合成锂离子电池正极材料,合成前需测定其中等离子的浓度。
测定原理:用过量标准溶液氧化经预处理的回收液样品中的,再用标准溶液滴定过量的。
反应的离子方程式为。
测定过程:取预处理后的回收液样品,向其中加入溶液,充分反应;再用溶液滴定反应后的溶液,消耗溶液。
数据分析:计算预处理后的回收液样品中的物质的量浓度
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐3】某实验小组在实验室制备氢氧化亚铁。
(一)制备氢氧化亚铁
(1)仪器g的名称是_______ ,选择上图中的装置制备氢氧化亚铁,连接顺序为_______ (按气流方向,用装置字母表示)。
(2)反应结束后继续通一段时间的N2,目的是_______ ,装置B中发生反应的离子方程式是_______ ,装置C的作用是_______ 。
(二)探究灰绿色沉淀的成因
反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色,实验小组为探究灰绿色沉淀的成因,查阅到以下资料:
i.Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性;
ii.若存在固体杂质,会导致Fe(OH)2沉淀不够紧密,沉淀与溶液的接触面积会更大。
甲同学猜测灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,设计并完成了实验1~实验3。
(3)依据甲同学的猜测,实验1中沉淀无灰绿色的原因为_______ 。
(4)实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因为_______ 。
(5)根据以上实验探究,若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀,需要控制的实验条件除了隔绝氧气外还有_______ 。
(一)制备氢氧化亚铁
(1)仪器g的名称是
(2)反应结束后继续通一段时间的N2,目的是
(二)探究灰绿色沉淀的成因
反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色,实验小组为探究灰绿色沉淀的成因,查阅到以下资料:
i.Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性;
ii.若存在固体杂质,会导致Fe(OH)2沉淀不够紧密,沉淀与溶液的接触面积会更大。
甲同学猜测灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,设计并完成了实验1~实验3。
实验 | 操作 | 试剂(均为0.1mol/L) | 实验现象 |
1 | 向两片玻璃片中心分别滴加试剂,面对面快速夹紧 | i.1滴FeSO4溶液 ii.4滴NaOH溶液 | 玻璃片夹缝中有白色浑浊 |
2 | i.4滴FeSO4溶液 ii.1滴NaOH溶液 | 玻璃片夹缝中有白色浑浊,一段时间后变为灰绿色 | |
3 | i.2滴FeSO4溶液, 1滴Fe2(SO4)3溶液 ii.2滴NaOH溶液 | 玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊 |
(3)依据甲同学的猜测,实验1中沉淀无灰绿色的原因为
(4)实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因为
(5)根据以上实验探究,若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀,需要控制的实验条件除了隔绝氧气外还有
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