【題目】Mn(H2PO4)2·2H2O是一種白色晶體,易溶于水,常用于機械設(shè)備的磷化處理。以軟錳礦(主要成分為MnO2,還含有少量的Fe2O3、FeO和Al2O3)為原料制備Mn(H2PO4)2·2H2O的流程如圖:
(1)軟錳礦要先制成礦漿的目的是__,葡萄糖(C6H12O6)與MnO2反應(yīng)時,產(chǎn)物為MnSO4、CO2和H2O,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__。
(2)用H2O2溶液“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:__。
(3)已知幾種金屬離子的氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如表,“調(diào)pH并過濾”時,應(yīng)調(diào)整的pH范圍為__,濾渣1的主要成分為__(填化學(xué)式)。
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe3+ | 1.8 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Mn2+ | 7.8 | 9.8 |
(4)加入磷酸后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
(5)某工廠用上述流程制備Mn(H2PO4)2·2H2O,已知軟錳礦中MnO2的含量為87%,整個流程中錳元素的損耗率為9%,則1噸該軟錳礦可制得Mn(H2PO4)2·2H2O__t。
【答案】增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率 12:1 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 5.0~7.8 Fe(OH)3和Al(OH)3 MnCO3+2H3PO4=Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O 2.59(或2.5935)
【解析】
(1)液態(tài)可以增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率;根據(jù)化合價升降守恒,可算氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比;
(2)用H2O2溶液氧化溶液中的亞鐵離子得2Fe3+;
(3)根據(jù)幾種金屬離子的氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH進行分析;
(4)碳酸鈉與硫酸錳反應(yīng)生成碳酸錳,加入磷酸使碳酸錳生成Mn(H2PO4)2;
(5)根據(jù)質(zhì)量守恒,可以算出答案。
(1)軟錳礦要先制成礦漿,可以增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率;葡萄糖(C6H12O6)與MnO2反應(yīng)時,產(chǎn)物為MnSO4、CO2和H2O,反應(yīng)中MnO2中Mn的化合價由+4價變成+2價,是氧化劑,化合價變化2,葡萄糖是還原劑,其中C元素的化合價由0價變成+4價,化合價變化4×6=24,根據(jù)化合價升降守恒,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12:1,故答案為:增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率;12:1;
(2)用H2O2溶液氧化溶液中的亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)根據(jù)幾種金屬離子的氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH,“調(diào)pH并過濾”時,調(diào)整pH的目的是沉淀鐵離子和鋁離子,但不能使錳離子沉淀,pH范圍為5.0~7.8,濾渣1的主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3,故答案為:5.0~7.8;Fe(OH)3和Al(OH)3;
(4)碳酸鈉與硫酸錳反應(yīng)生成碳酸錳,加入磷酸使碳酸錳生成Mn(H2PO4)2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3+2H3PO4=Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O,故答案為:MnCO3+2H3PO4=Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O;
(5)根據(jù)MnO2 ~ Mn(H2PO4)2·2H2O
87 285
1t×87%×(1-9%) m[Mn(H2PO4)2·2H2O]
則=
解得m[Mn(H2PO4)2·2H2O]≈2.59t,故答案為:2.59。
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【題目】按要求回答下列問題。
(1)Al2(SO4)3溶液顯酸性的離子方程式:____________________________;
(2)CuSO4溶液與過量氨水反應(yīng)的離子方程式:____________________________;
(3)Mg-Al-NaOH溶液組成的原電池,負極的電極反應(yīng)式:_________________________;
(4)CH3OH-O2燃料電池,KOH溶液作電解質(zhì),負極的電極反應(yīng)式:____________________;
(5)惰性電極電解CuSO4溶液的總反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________;
(6)Na2C2O4溶液的物料守恒:______________________________;
(7)Fe3+的基態(tài)電子排布式:______________________________;
(8)N2H4的結(jié)構(gòu)式:______________________________。
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【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.0.1 mol·L-1 CaCl2溶液中:Ag+、Cu2+、SCN-、
B.能使甲基橙變紅的溶液中:Na+、Mg2+、、Cl-
C.=1×10-12 mol·L-1的溶液:K+、Na+、、
D.0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中:Na+、、ClO-、
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【題目】一定條件下,兩體積均為1 L的容器中發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。容器中起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表所示,兩容器中c(H2)隨時間t的變化如下圖所示。
容器 | 溫度 | CO | H2 | CH3OH |
Ⅰ | T1℃ | a mol | 2 mol | 0 mol |
Ⅱ | T1℃ | 0.5 mol | 1 mol | 0 mol |
下列說法正確的是
A.0~5 min時,容器Ⅰ中v(CO)=0.1 mol·L-1·min-1
B.a>1
C.若容器Ⅱ溫度改變?yōu)?/span>T2(T2>T1)時,平衡常數(shù)K=1,則ΔH<0
D.T1℃時,若向容器Ⅰ中充入CO、H2、CH3OH各1 mol,反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進行
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【題目】(1)將Cl2通入水中,Cl2部分與水反應(yīng):Cl2+H2OH++Cl-+HClO。若要減少Cl2的溶解,可在氯水中加入少量___。
A.AgNO3晶體 B.CaCO3粉末 C.NaCl晶體 D.蒸餾水 E.濃鹽酸
(2)在一定條件下,同時加入CO、H2O(g)、CO2、H2于一密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):CO+H2O(g)CO2+H2,反應(yīng)開始時向右進行。下列說法中不正確的是___。
A.反應(yīng)開始時,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
B.反應(yīng)開始時,正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為零
C.隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)速率逐漸減小,最后為零
D.隨著反應(yīng)的進行,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,最后相等
(3)一定條件下(溫度恒定),SO2與O2反應(yīng)的濃度隨時間的變化如下表。
時間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
c(SO2)/(mol·L-1) | 1.0 | |||||||
c(O2)/(mol·L-1) | 0.5 | 0.35 | 0.25 | 0.18 | 0.1 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
c(SO3)/(mol·L-1) | 0 | 0.3 | 0.5 | 0.65 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
由上表數(shù)據(jù)計算:
A.30~40min時間段,以SO2表示的反應(yīng)速率為___;
B.該溫度下,正反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為___;
C.平衡時,SO2的轉(zhuǎn)化率為___。
(4)電解尿素的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖見如圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。電解時,陽極的電極反應(yīng)式為___。
(5)3.04g銅鎂合金完全溶解于100mL密度為1.40g·cm-3、質(zhì)量分數(shù)為63%的硝酸中,得到NO2氣體2688mL(標準狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol·L-1NaOH溶液,當金屬離子全部沉淀時,得到5.08g沉淀。則加入NaOH溶液的體積是___mL。
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【題目】短周期元素A、B、C、D最高價氧化物對應(yīng)水化物分別為X、Y、Z、W,A是短周期中原子半徑最大的元素,常溫下X、Z、W均可與Y反應(yīng),A、C、D的原子序數(shù)及0.1mol/L X、Z、W溶液的pH如圖所示(已知lg2=0.3).下列說法正確的是( 。
A. A的離子半徑小于B的離子半徑
B. W、X兩物質(zhì)含有的化學(xué)鍵類型相同
C. D氫化物穩(wěn)定性小于C氫化物穩(wěn)定性
D. B的簡單離子會影響水的電離平衡
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【題目】氮的化合物應(yīng)用廣泛,但氮氧化物是重要的空氣污染物,應(yīng)降低其排放。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素
已知:①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) △H=-159.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5kJ·mol-1
③H2O(1)===H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
用CO2和NH3合成尿素(副產(chǎn)物是液態(tài)水)的熱化學(xué)方程式為___________。
(2)工業(yè)上常用如下反應(yīng)消除氮氧化物的污染:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H
在溫度為T1和T2時,分別將0.40 mol CH4和1.0 mol NO2充入體積為1L的密閉容器中,n(CH4)隨反應(yīng)時間的變化如圖所示:
①根據(jù)如圖判斷該反應(yīng)的△H___________0(填“>”“<”或“=”),理由是___________。
②溫度為T1時,0~10min內(nèi)NO2的平均反應(yīng)速率v(NO)2=___________,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(保留三位小數(shù))
③該反應(yīng)達到平衡后,為再提高反應(yīng)速率同時提高NO2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有______(填編號)。
A.改用高效催化劑 B.升高溫度
C.縮小容器的體積 D.增加CH4的濃度
(3)利用原電池反應(yīng)可實現(xiàn)NO2的無害化,總反應(yīng)為6NO2+8NH3===7N2+12H2O,電解質(zhì)溶液為NaOH溶液,工作一段時間后,該電池正極區(qū)附近溶液pH___________(填“增大”“減小”或“不變”),負極的電極反應(yīng)式為___________。
(4)氮的一種氫化物HN3,其水溶液酸性與醋酸相似,則NaN3溶液中各離子濃度由大到小的順序為___________;常溫下將 a mol·L-1的HN3與b mol·L-1的Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3-),則該混合物溶液呈___________(填“酸”“堿”或“中”)性,溶液中c(HN3)=___________ mol·L-1。
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【題目】用煤油作溶劑,二(2-乙基己基)磷酸酯作流動載體,H2SO4 作內(nèi)相酸處理含銅廢水。 在其他條件相同時,Cu2+萃取率[萃取率=×100% ]與初始 Cu2+濃度關(guān)系如圖 1 所示;在其他條件相同時,處理前初始 Cu2+濃度為 200 mg·L-1,Cu2+萃取率與廢水 pH 的關(guān)系如圖 2 所示。下列說法錯誤的是
A.根據(jù)圖 1 可知,廢水中初始 Cu2+濃度越大,Cu2+的萃取效果越好
B.根據(jù)圖 2 可知,廢水初始 pH>2 時,去除 Cu2+的效果較好
C.根據(jù)圖 1 可知,Cu2+初始濃度為 200 mg·L-1 時,Cu2+的萃取率為 97.0%
D.根據(jù)圖 2 可知,若取 800 mL 初始 Cu2+濃度為 200 mg·L-1 的廢水,在 pH=1.5 時處理廢水,則處理后的廢水中剩余 Cu2+的物質(zhì)的量為 1.5×10-3mol(假設(shè)體積不變)
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