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 . 以黄铁矿(主要成分FeS2))为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如下图所示。
(1)煅烧前,黄铁矿需要研磨,目的是___________ 。
(2)煅烧黄铁矿的化学方程式是___________ 。
(3)过程①中处理尾气SO2的离子反应方程式为___________ 。
(4)已知1molSO2(g) 完全转化为1molSO3(g) 放热99kJ,写出SO2催化氧化的热化学方程式___________ 。
(5)因为Na2S2O5在保存过程中易被氧化,导致商品Na2S2O5中存在Na2SO4.欲检验Na2S2O5已变质的实验方法为___________ 。
(6)一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉的纯度。实验步骤:称取一定量样品,用过量稀硫酸溶解,用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反应方程式为(方程式未配平):
Cr2O72-+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O。某次实验称取0.2800g样品,滴定时消耗浓度为0.0300mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL,则样品中铁的质量分数为___________ 。(请写出计算过程)
资料:焦亚硫酸钠(Na2S2O5),白色粉末,水溶液显酸性,受潮易分解,遇强酸则放出一种刺激性气味的气体,是一种化工原料,常用作抗氧化剂。
(1)煅烧前,黄铁矿需要研磨,目的是
(2)煅烧黄铁矿的化学方程式是
(3)过程①中处理尾气SO2的离子反应方程式为
(4)已知1molSO2(g) 完全转化为1molSO3(g) 放热99kJ,写出SO2催化氧化的热化学方程式
(5)因为Na2S2O5在保存过程中易被氧化,导致商品Na2S2O5中存在Na2SO4.欲检验Na2S2O5已变质的实验方法为
(6)一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉的纯度。实验步骤:称取一定量样品,用过量稀硫酸溶解,用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反应方程式为(方程式未配平):
Cr2O72-+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O。某次实验称取0.2800g样品,滴定时消耗浓度为0.0300mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL,则样品中铁的质量分数为
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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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解题方法
4 . 实验室利用和亚硫酰氯制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知:沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)①实验开始先通,一段时间后,先加热装置___________ (填“”或“”)。
装置内发生反应的化学方程式为___________ 。
装置共同起到的作用是___________ 。
②现有含少量杂质的,为测定值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取样品,用足量稀硫酸溶解后,滴入标准溶液与恰好完全反应(反应过程中化为不反应)。
实验Ⅱ:另取样品,利用上述装置与足量反应后,固体质量为。
则___________ ;下列情况会导致测量值偏小的是___________ (填标号)。
A.样品中含少量杂质
B.样品与反应时失水不充分
实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
(2)①用上述装置,根据反应制备(已知:与互溶,遇水极易反应)。写出的电子式___________ ,选择合适仪器并组装蒸馏装置对混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧___________ (填序号)。②在焦炭、作用下高温煅烧也可制备,在的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的体积分数如下表:
该温度下,与,反应的总化学方程式为___________ ;
随着温度升高,尾气中的含量升高,原因是___________ 。
(1)①实验开始先通,一段时间后,先加热装置
装置内发生反应的化学方程式为
装置共同起到的作用是
②现有含少量杂质的,为测定值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取样品,用足量稀硫酸溶解后,滴入标准溶液与恰好完全反应(反应过程中化为不反应)。
实验Ⅱ:另取样品,利用上述装置与足量反应后,固体质量为。
则
A.样品中含少量杂质
B.样品与反应时失水不充分
实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
(2)①用上述装置,根据反应制备(已知:与互溶,遇水极易反应)。写出的电子式
物质 | ||||
体积分数 |
随着温度升高,尾气中的含量升高,原因是
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5 . 废旧显示屏玻璃中含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质。某课题小组以此玻璃粉末为原料,制得 Ce(OH)4和硫酸铁铵矾[Fe2(SO4) 3•(NH4) 2SO4•24H2O]流程设计如下:
回答以下问题:
(1)反应②中H2O2的作用是___________ 。
(2)反应③的离子方程式是________ 。
(3)已知有机物 HT 能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:2Ce3+ (水层)+ 6HT(有机层)2CeT3 (有机层)+ 6H+(水层),从平衡角度解释:向 CeT3 (有机层)加入H2SO4获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是_______ 。
(4)硫酸铁铵矾[Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O]广泛用于水的净化处理,其净水原理用离子方程式解释是___________ 。
(5)用滴定法测定制得的 Ce(OH)4 产品纯度。____ 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
已知:Ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式,Ce4+有较强氧化性;Ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于 NaOH溶液。
回答以下问题:
(1)反应②中H2O2的作用是
(2)反应③的离子方程式是
(3)已知有机物 HT 能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:2Ce3+ (水层)+ 6HT(有机层)2CeT3 (有机层)+ 6H+(水层),从平衡角度解释:向 CeT3 (有机层)加入H2SO4获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是
(4)硫酸铁铵矾[Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O]广泛用于水的净化处理,其净水原理用离子方程式解释是
(5)用滴定法测定制得的 Ce(OH)4 产品纯度。
若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定,则测得该Ce(OH)4 产品的质量分数
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2019-07-17更新
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215次组卷
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2卷引用:江苏省无锡市江阴市三校联考2023-2024学年高二下学期4月期中联考化学试题