解题方法
1 . 高品质MnO2可用于生产锂离子电池正极材料锰酸锂。以软锰矿与黄铁矿为主要原料采用“两矿一步浸出法”制备高品质MnO2的某工艺流程如图所示:已知:①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为MnO2、FeS2,还含少量Fe、Ca、Mg、Al、Si等元素的氧化物;
②该工艺条件下,相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”操作中需先后分批加入H2SO4、H2O2。加入H2SO4后发生酸浸过程的主要反应离子方程式为,。
已知滤渣1的主要成分为S、SiO2、CaSO4等,其附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻,此时加入H2O2,利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响。分析导致H2O2迅速分解的因素是____ 。
(2)加氨水“调pH”时调节溶液pH范围为4.7~6.0,此时“滤渣2”的主要成分为____ (填化学式)。
(3)加NH4F“调pH”时,溶液体系中的Ca2+和Mg2+形成氟化物沉淀。
①若沉淀后上层清液中,则____ 。
②可以用MnF2代替NH4F,以Mg2+为例,结合反应的平衡常数解释能用MnF2除去Mg2+(和Ca2+)的原因是____ 。
(已知:Ksp(MnF2)=5×10-3,Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=2.5×10-9)
(4)NH4HCO3“调pH”时,发生主要反应的离子方程式为____ 。
(5)利用惰性电极电解H2SO4—MnSO4—H2O体系获得MnO2的机理(部分)如图1所示,硫酸浓度与电流效率的关系如图2所示。硫酸浓度超过3.0 mol·L−1时,电流效率降低的原因是____ 。(6)测定MnO2粗品的纯度。称取0.1450gMnO2粗品置于具塞锥形瓶中,加水润湿后,依次加入足量稀硫酸和过量KI溶液。盖上玻璃塞,充分摇匀后静置30min。用0.1600mol/LNa2S2O3标准溶液滴定生成的I2,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。滴定反应为2+I2=2I-+,计算粗品中MnO2的质量分数_______ (写出计算过程)。
②该工艺条件下,相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如下:
金属离子 | |||||
开始沉淀pH | 6.9 | 1.9 | 6.6 | 9.1 | 3.4 |
沉淀完全()的pH | 8.3 | 3.2 | 10.1 | 10.9 | 4.7 |
(1)“酸浸”操作中需先后分批加入H2SO4、H2O2。加入H2SO4后发生酸浸过程的主要反应离子方程式为,。
已知滤渣1的主要成分为S、SiO2、CaSO4等,其附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻,此时加入H2O2,利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响。分析导致H2O2迅速分解的因素是
(2)加氨水“调pH”时调节溶液pH范围为4.7~6.0,此时“滤渣2”的主要成分为
(3)加NH4F“调pH”时,溶液体系中的Ca2+和Mg2+形成氟化物沉淀。
①若沉淀后上层清液中,则
②可以用MnF2代替NH4F,以Mg2+为例,结合反应的平衡常数解释能用MnF2除去Mg2+(和Ca2+)的原因是
(已知:Ksp(MnF2)=5×10-3,Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=2.5×10-9)
(4)NH4HCO3“调pH”时,发生主要反应的离子方程式为
(5)利用惰性电极电解H2SO4—MnSO4—H2O体系获得MnO2的机理(部分)如图1所示,硫酸浓度与电流效率的关系如图2所示。硫酸浓度超过3.0 mol·L−1时,电流效率降低的原因是
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2 . 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)广泛应用于造纸等行业。Na2S2O4易被氧化,129℃时分解,在碱性条件下较稳定,易溶于水,不溶于乙醇。
实验室用NaBH4碱性溶液和NaHSO3酸性溶液制取Na2S2O4,实验室制备装置如图1所示。
(1)实验前需打开K通入一段时间氮气,其目的是___________ 。
(2)在10℃~35℃下,向盛有一定浓度的NaHSO3溶液容器中滴加NaBH4溶液,生成Na2S2O4和NaBO2,制备Na2S2O4的化学方程式为___________ 。
(3)Na2S2O4产率与加入NaBH4溶液与NaHSO3溶液质量比的关系如图2所示,NaBH4碱性溶液与NaHSO3酸性溶液加料质量比增大时,Na2S2O4产率下降的原因是___________ 。
(4)称量5.0g含Na2S2O4•2H2O晶体粗品溶于水配制成250mL溶液,准确量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,加入足量甲醛溶液,充分反应后,再滴加几滴淀粉溶液,用0.2000mol•L-1标准碘溶液滴定至反应终点,重复实验三次后,平均消耗标准碘溶液20.00mL。有关反应如下:Na2S2O4+2CH2O+H2O=NaHSO3•CH2O+NaHSO2•CH2O,NaHSO2•CH2O+2I2+2H2O=NaHSO4+4HI+CH2O,计算该粗品中Na2S2O4•2H2O晶体质量分数为___________ 。(写出计算过程)
实验室用NaBH4碱性溶液和NaHSO3酸性溶液制取Na2S2O4,实验室制备装置如图1所示。
(1)实验前需打开K通入一段时间氮气,其目的是
(2)在10℃~35℃下,向盛有一定浓度的NaHSO3溶液容器中滴加NaBH4溶液,生成Na2S2O4和NaBO2,制备Na2S2O4的化学方程式为
(3)Na2S2O4产率与加入NaBH4溶液与NaHSO3溶液质量比的关系如图2所示,NaBH4碱性溶液与NaHSO3酸性溶液加料质量比增大时,Na2S2O4产率下降的原因是
(4)称量5.0g含Na2S2O4•2H2O晶体粗品溶于水配制成250mL溶液,准确量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,加入足量甲醛溶液,充分反应后,再滴加几滴淀粉溶液,用0.2000mol•L-1标准碘溶液滴定至反应终点,重复实验三次后,平均消耗标准碘溶液20.00mL。有关反应如下:Na2S2O4+2CH2O+H2O=NaHSO3•CH2O+NaHSO2•CH2O,NaHSO2•CH2O+2I2+2H2O=NaHSO4+4HI+CH2O,计算该粗品中Na2S2O4•2H2O晶体质量分数为
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3 . 碳酸亚铁(FeCO3)难溶于水,常用于制取铁盐或补血剂。一种FeCO3的制备装置如图所示。实验中观察到三颈烧瓶中有大量白色沉淀产生,烧杯中溶液变浑浊,恰好完全反应时,三颈烧瓶内溶液中只含一种溶质。过滤后可得FeCO3沉淀。(1)恰好完全反应后,检验三颈烧瓶内溶液中阳离子的方法是______________ 。
(2)反应后所得沉淀需进行过滤、洗涤。检验沉淀已经洗涤干净的方法是___________ 。
(3)FeCO3在潮湿的空气中会转化为Fe(OH)3并进步转化为Fe2O3。写出FeCO3在潮湿的空气中转化为Fe(OH)3的化学方程式:__________________ 。
(4)某FeCO3固体被部分氧化,为测定其中Fe3+的质量分数,现进行如下实验:称取5.000g固体样品,加足量盐酸溶解,将溶液稀释至100mL,量取20.00mL该溶液,加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定,当滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL。已知实验过程中发生反应如下:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,I2+2S2O=S4O+2I-。计算FeCO3固体样品中Fe3+的质量分数,写出计算过程_________ 。
(2)反应后所得沉淀需进行过滤、洗涤。检验沉淀已经洗涤干净的方法是
(3)FeCO3在潮湿的空气中会转化为Fe(OH)3并进步转化为Fe2O3。写出FeCO3在潮湿的空气中转化为Fe(OH)3的化学方程式:
(4)某FeCO3固体被部分氧化,为测定其中Fe3+的质量分数,现进行如下实验:称取5.000g固体样品,加足量盐酸溶解,将溶液稀释至100mL,量取20.00mL该溶液,加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定,当滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL。已知实验过程中发生反应如下:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,I2+2S2O=S4O+2I-。计算FeCO3固体样品中Fe3+的质量分数,写出计算过程
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名校
解题方法
4 . 某课外兴趣小组通过如图所示的流程来制取少量亚硝酸钠晶体(NaNO2),并对其进行纯度测定和相关性质的实验。已知:Ⅰ.Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2;Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2
Ⅱ.NaNO2是白色固体,易被氧化。
(1)“还原”步骤中被还原的元素是___ (填元素符号)。此时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NOX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___ 。
(3)该课外兴趣小组对实验制取的NaNO2晶体进行纯度测定:
a.称取2.000g样品,将其配成250mL溶液。
b.先向锥形瓶内加入40.00mL0.100mol·L-1的H2SO4溶液,加热至40~50℃。冷却后再向其中加入20.00mL0.100mol·L-1KMnO4溶液,充分混合。
c.最后用待测的样品溶液与之恰好完全反应,重复三次,平均消耗样品溶液50.00mL。(NaNO2与KMnO4反应的关系式为:2KMnO4~5NaNO2)
①整个测定过程中应迅速操作,不宜耗时过长,否则样品的纯度___ (“偏大”、“偏小”或“无影响”),原因是___ 。
②通过计算,该样品中NaNO2的质量分数是___ ,可能含有的杂质有___ (写出其中一种即可)。
(4)该课外兴趣小组将NaNO2溶液逐滴加入到含淀粉KI的酸性溶液中,溶液变蓝,同时放出NO气体,该反应的离子方程式是___ 。
Ⅱ.NaNO2是白色固体,易被氧化。
(1)“还原”步骤中被还原的元素是
(2)若使“吸收”步骤中NOX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
(3)该课外兴趣小组对实验制取的NaNO2晶体进行纯度测定:
a.称取2.000g样品,将其配成250mL溶液。
b.先向锥形瓶内加入40.00mL0.100mol·L-1的H2SO4溶液,加热至40~50℃。冷却后再向其中加入20.00mL0.100mol·L-1KMnO4溶液,充分混合。
c.最后用待测的样品溶液与之恰好完全反应,重复三次,平均消耗样品溶液50.00mL。(NaNO2与KMnO4反应的关系式为:2KMnO4~5NaNO2)
①整个测定过程中应迅速操作,不宜耗时过长,否则样品的纯度
②通过计算,该样品中NaNO2的质量分数是
(4)该课外兴趣小组将NaNO2溶液逐滴加入到含淀粉KI的酸性溶液中,溶液变蓝,同时放出NO气体,该反应的离子方程式是
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2020-06-05更新
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126次组卷
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3卷引用:【市级联考】江苏省高邮市2018-2019学年高一下学期期中考试调研(选修)化学试题
名校
5 . 聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。该过程中反应温度不宜过高,原因是_______ ;H2O2氧化Fe2+的离子方程式为________ 。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10−2mol·L−1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将_______ (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)_____________ 。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。该过程中反应温度不宜过高,原因是
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10−2mol·L−1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)
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