【題目】回收的廢舊鋅錳干電池經(jīng)過處理后可得到錳粉(MnO2、Mn(OH)2、Fe和炭粉等),由錳粉為主要原料制備高性能磁性材料碳酸錳(MnCO3)的工藝流程如下:

已知2H2SO4 + MnO2 + 2FeSO4 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O

②部分氫氧化物的Ksp(近似值)如下表(25 ℃)

物質

Mn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Ksp

1013

1017

1038

根據(jù)上圖流程及有關數(shù)據(jù)回答下列問題。

(1)錳粉酸溶時,過量FeSO4所起的作用為______________________。

(2)往濾液1中先加入H2O2的目的是氧化Fe2+,該反應的離子方程式為________________,后加入氨水的目的是調節(jié)pH除去雜質離子,使濾液中的雜質離子沉淀完全(殘留在溶液中的離子濃度≤ l05 mol·L1),常溫下測得溶液中c(Mn2)=0.1 mol·L1,則需調節(jié)溶液的pH范圍為_______________。

(3)沉錳工序中,加入氨水的目的是(從化學平衡移動的角度解釋)___________沉錳工序中判斷沉淀已經(jīng)洗滌干凈的實驗操作是________________________________。

(4)沉錳后廢液中的主要成份為_____________________________。

【答案】把二氧化錳完全轉化成二價錳離子 2Fe2++H202+2H+= 2Fe3++2H2O 38 促進HCO3-離子的電離,提供出CO32-來沉錳 取最后一次洗滌液少許于試管中,向其中滴加稀鹽酸酸化,再滴加氯化鋇溶液,觀察是否有白色沉淀生成,若不產(chǎn)生白色沉淀表明沉淀已經(jīng)洗凈 硫酸銨和氨水

【解析】

(1)根據(jù)提供的方程式可以看出FeSO4作用為把二氧化錳完全轉化成二價錳離子;

(2)氧化還原反應方程式書寫注意考慮溶液的酸堿性;pH計算要兩步,不能讓Mn2+

沉淀而且要讓三價鐵完全沉淀;

(3)堿性來促進HCO3-離子的電離,提供出CO32-來沉錳,溶液中主要有硫酸根離子,可根據(jù)其離子的沉淀法來考慮是否滌干凈;

(4)根據(jù)守恒不難發(fā)現(xiàn)其成分主要為硫酸銨和過量氨水。

(1)根據(jù)提供的方程式可以看出FeSO4作用為把二氧化錳完全轉化成二價錳離子,故答案為:把二氧化錳完全轉化成二價錳離子;

(2)往濾液1中先加入H2O2將Fe2+氧化成Fe3+,該反應的離子方程式為: 2Fe2++H202+2H+= 2Fe3++2H2O;后加入氨水調節(jié)pH使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀而除去,根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=10-38,F(xiàn)e3+完全沉淀時得:c(OH-)==10-11mol/L,c(H+)=1×10-3mol/L,F(xiàn)e3+沉淀完全時溶液的pH=3;不能讓Mn2+沉淀,則根據(jù)Mn(OH)2的溶度積常數(shù)得:Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+) c2(OH-)=0.1 mol·L-1×c2(OH-)=10-13,c(OH-)==10-6mol/L,c(H+)=1×10-8mol/L,Mn2+開始沉淀時溶液的pH=8,所以需調節(jié)溶液的pH范圍為38,

故答案為:2Fe2++H202+2H+= 2Fe3++2H2O;38;

(3)根據(jù)流程圖,沉錳工序中,加入碳酸氫銨和氨水生成碳酸錳,所以加氨水的目促進HCO3- 離子的電離,提供出CO32-來沉錳;溶液中含有硫酸根,所以可以根據(jù)是否存在硫酸根離子來判斷沉淀是否洗滌干凈,實驗操作為:取最后一次洗滌液少許于試管中,向其中滴加稀鹽酸酸化,再滴加氯化鋇溶液,觀察是否有白色沉淀生成,若不產(chǎn)生白色沉淀表明沉淀已經(jīng)洗凈;

故答案為:促進HCO3-離子的電離,提供出CO32-來沉錳;取最后一次洗滌液少許于試管中,向其中滴加稀鹽酸酸化,再滴加氯化鋇溶液,觀察是否有白色沉淀生成,若不產(chǎn)生白色沉淀表明沉淀已經(jīng)洗凈;

(4)根據(jù)流程圖知,剛開始加入了硫酸溶液和FeSO4,后來加入過量氨水,結合各階段的反應,所以廢液中的主要成份為硫酸銨和氨水,

故答案為:硫酸銨和氨水。

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【題目】已知常溫下濃度為0.1mol/L的幾種溶液的pH如下表。下列有關說法不正確的是

溶質

NaF

Na2CO3

NaClO

NaHCO3

pH

7.5

11.6

9.7

8.3

A. 同溫度同濃度下,酸性由強到弱的順序為:HF>H2CO3>HClO

B. 水解方程式:F-+H2OHF+OH-的平衡常數(shù)約為9×10-13

C. 將CO2通入0.lmol/LNa2CO3溶液至溶液呈中性,則溶液中:c(CO32-)+c(HCO3-)+ c(H2CO3)=0.2mol/L

D. 等物質的量的NaF和HF混合溶液中粒子濃度大小關系為:c(F-)>c(Na+)> >c (H+)>c(OH-)

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A.沉淀甲中有1.97gBaCO3

B.固體混合物X中一定有Ba(OH)2、Na2CO3、K2SO4

C.根據(jù)上述實驗現(xiàn)象無法確定固體混合物X中是否有NaOH

D.用鉑絲蘸取溶液甲在酒精燈火焰上灼燒,通過藍色鈷玻璃觀察焰色,即可判斷X中有無KCl

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【題目】甲醇是一種重要的化工原料,又是一種可再生能源,具有開發(fā)和應用前景。

(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) H=+84kJ/mol

2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) H=484 kJ/mol

工業(yè)上常以甲醇為原料制取甲醛,請寫出CH3OH(g)O2(g)反應生成HCHO(g)H2O(g)的熱化學方程式:________________________________

(2)在一容積為2L的密閉容器內(nèi),充入0.2molCO0.4molH2發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡轉化率與溫度,壓強的關系如圖所示。

A、B兩點對應的壓強大小關系是PA________PB(填“>”,“<”,“=”

A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關系是 ___________

③下列敘述能說明上述反應能達到化學平衡狀態(tài)的是___(填代號)

a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2

b.CH3OH的體積分數(shù)不再改變

c.混合氣體的密度不再改變

d.COCH3OH的物質的量之和保持不變

(3)P1壓強、T1℃時,該反應的平衡常數(shù)K=_________,再加入1.0molCO后重新到達平衡,則CO的轉化率___________(增大”、“不變減小”)

(4)T1℃、1L的密閉容器內(nèi)發(fā)生上述反應,測得某時刻各物質的物質的量如下:CO:0.1mol H20.2mol CH3OH0.2mol。此時v ________ v(>< =)。

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【題目】實驗室里常用Na2O2H2O反應快速制取少量的O2,下面裝置用來制取O2并演示NaO2中的燃燒實驗。

A B C

(1)關閉裝置中的止水夾a后,開啟活塞b,漏斗中液體不斷地往下滴,直至全部流入試管。試判斷裝置是否漏氣________(漏氣”“不漏氣無法確定”),判斷理由是__________________________。

(2)寫出A裝置中反應的化學方程式_______________________。

(3)B裝置中盛放的試劑是____________,其作用是________________;

D裝置中盛放的試劑是_______,作用是_________________________

(4)C裝置中觀察到的現(xiàn)象是____________________________________。

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【題目】100mL混合氣體,可能由NH3、HClCO2、NO組成,將此氣體通過濃H2SO4,氣體體積減少30mL,再通過固體Na2O2后,氣體體積又減少15mL,最后通過水后,變?yōu)?/span>45mL(同溫同壓,水蒸氣體積不計),則原混合氣體中各成份的體積之比:VNH3:VHCl:VCO2:VNO)正確的是()

A.3016B.0631C.60311D.3214

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【題目】下列有關裝置圖的敘述中正確的是

A. 用裝置①給銅鍍銀,則b極為單質銀,電解質溶液為AgNO3溶液

B. 裝置②的總反應式:Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+

C. 裝置③中鋼閘門應與電源的負極相連被保護,該方法叫做外加電流的陰極保護法

D. 裝置④中插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴重

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【題目】在密閉容器中進行反應:2A3B2C。開始時C的濃度為amol·L-1,2min后C的濃度變?yōu)?amol·L-1,A和B的物質的量濃度均變?yōu)樵瓉淼?/span>1/2,則下列說法中不正確的是(

A.用B表示的反應速率是0.75a mol/(L·min)

B.反應開始時,c(B)3amol·L-1

C.反應2min后,c(A)0.5amol·L-1

D.反應2min后,c(B)1.5amol·L-1

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【題目】830K時,在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H<0。試回答下列問題:

(1)若起始時c(CO)=2mol·L—1,c(H2O)=3mol·L—1,達到平衡時CO的轉化率為60%,則平衡常數(shù)K=_____________,此時水蒸氣的轉化率為______________。

(2)在相同溫度下,若起始時c(CO)=1mol·L—1,c(H2O)=2mol·L—1,反應進行一段時間后,測得H2的濃度為0.5mol·L—1,則此時該反應是否達到平衡狀態(tài)_____(填),此時v(正)__v(逆)(填“>”“<”“=”)。

(3)若降低溫度,該反應的K值將___________,化學反應速率將______。

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