工業(yè)上利用軟錳礦(主要成分為MnO2,同時(shí)含少量鐵、鋁等的化合物)制備硫酸錳的常見流程如下:
部分金屬陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 |
(1)MnO+2H+=Mn2++H2O(2分) 確保鐵元素在后續(xù)操作中完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀而除去(2分) (2)Al(OH)3、Fe(OH)3(2分)
(3)Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2(2分) Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+(3分) 17.4(3分)
(4)Mn(OH)2>MnCO3>MnS(3分)
解析試題分析:(1)一氧化錳用硫酸酸浸時(shí)生成硫酸錳和水,因此發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO+2H+=Mn2++H2O;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,氫氧化亞鐵完全沉淀時(shí)的pH值是9.7,因此在pH等于5.4的條件下不能沉淀無(wú)法除去。而氫氧化鐵完全沉淀時(shí)的pH值只有3.2,所以酸浸后加入MnO2將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+的目的是保鐵元素在后續(xù)操作中完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀而除去。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,在pH等于5.4的條件下鋁離子與鐵離子已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,因此濾渣A的成分除MnO2外,還有Al(OH)3、Fe(OH)3。
(3)MnO2是制造堿性鋅錳電池的基本原料,而原電池中負(fù)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),該原電池中鋅是負(fù)極,則放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;電解池中陽(yáng)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),則工業(yè)上以石墨為電極電解酸化的MnSO4溶液生產(chǎn)MnO2,則錳離子在陽(yáng)極放電,因此陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+;電解池中陰極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),則陰極是溶液中的氫離子放電產(chǎn)生氫氣。當(dāng)陰極產(chǎn)生4.48L(標(biāo)況)氫氣,其物質(zhì)的量是0.2mol,轉(zhuǎn)移0.2mol×2=0.4mol電子,所以根據(jù)電子守恒可知,陽(yáng)極生成二氧化錳的物質(zhì)的量是0.2mol,則MnO2的理論產(chǎn)量為0.2mol×87g/mol=17.4g。
(4)錳的三種難溶化合物的溶度積:Ksp(MnCO3)=1.8×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,Ksp(MnS)=2.0×10-13,由于碳酸錳與硫化錳的組成特點(diǎn)相似,因此溶液中的錳離子濃度與溶度積常數(shù)成正比,即溶度積常數(shù)越大,錳離子濃度越大,所以Mn2+濃度是MnCO3>MnS。根據(jù)溶度積常數(shù)可知,碳酸錳和氫氧化錳溶液中Mn2+濃度分別為、,顯然前者大于后者,所以上述三種難溶物的飽和溶液中,Mn2+濃度由大到小的順序是Mn(OH)2>MnCO3>MnS。
考點(diǎn):考查物質(zhì)制備工藝流程圖的有關(guān)判斷、反應(yīng)條件控制、物質(zhì)的分離與提純以及溶度積常數(shù)的應(yīng)用與計(jì)算;電化學(xué)原理的應(yīng)用與計(jì)算
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的描述及其結(jié)論都正確的是
A.將飽和氯水滴到淀粉碘化鉀試紙上,試紙先變藍(lán)后變白,說(shuō)明氯水具有漂白性 |
B.將SO2通入含HClO的溶液中,生成H2SO4,說(shuō)明HClO酸性比H2SO4強(qiáng) |
C.FeCl3溶液可以腐蝕印刷電路板上的Cu,說(shuō)明Fe的金屬活動(dòng)性大于Cu |
D.鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落,說(shuō)明鋁箔表面氧化鋁熔點(diǎn)高于鋁 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(6分)已知A、B、C、D、E均為常見物質(zhì),在一定條件下相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件和部分產(chǎn)物已省略)。
請(qǐng)回答:
(1)若A為金屬單質(zhì)Fe,B、C為非金屬單質(zhì),且常溫下B、C均為無(wú)色氣體,D為黑色晶體,則B的分子式為_________,A和E在一定條件下反應(yīng)生成D的化學(xué)方程式為 。
(2)若A為非金屬單質(zhì),B為金屬單質(zhì),C為常見酸,且C的組成中含有與A相同的元素。則C的分子式為___________,A和E在一定條件下反應(yīng)生成D的離子方程式為 。
(3)若A、C分別為常見強(qiáng)酸和常見強(qiáng)堿,B為金屬氧化物,則B的分子式為_________,A和E在一定條件下反應(yīng)生成D的離子方程式為 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
如圖所示:
圖中每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,生成物A、B、C的物質(zhì)的量相等,其中A、C為無(wú)色氣體。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)物質(zhì)X是________,C是________,F(xiàn)是________,G是 。
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是
_______________________________________________________________________。
(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是
________________________________________________________________________。
(4)反應(yīng)③的離子方程式是
________________________________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
已知甲、乙、丙分別代表中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì),請(qǐng)根據(jù)題目要求回答下列問題:
Ⅰ.若甲的化學(xué)式為RCl3,其溶液在加熱蒸干并灼燒時(shí)可發(fā)生反應(yīng):
a.甲+H2O乙+丙 b.乙氧化物+H2O
①若甲為某用途廣泛的金屬元素的氯化物,其溶液在上述變化中生成的氧化物為紅棕色粉末,則甲發(fā)生a反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
②若甲為某短周期金屬元素的氯化物,則該金屬在周期表中的位置是: ;
若向30 mL 1 mol/L的甲的溶液中逐漸加入濃度為4 mol/L的NaOH溶液,若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀,則加入的NaOH溶液的體積可能為 (選填編號(hào)).
A.3 mL | B.7.5 mL | C.15 mL | D.27.5 mL |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
欲探究某礦石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一種或幾種組成,探究過(guò)程如下圖所示。已知:碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。
(1)Si在周期表中的位置是___________________________________。
(2)下列說(shuō)法正確的是________。
a.酸性:H2CO3>H2SiO3
b.原子半徑:O<C<Si<Al
c.穩(wěn)定性:H2O>CH4>SiH4
d.離子半徑:O2-<Al3+
(3)該礦石的組成是________,濾渣和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________。
(4)該礦石和1 mol·L-1HNO3反應(yīng)的離子方程式為
___________________________________________________________。
(5)工業(yè)上依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)原理處理該礦石,將反應(yīng)池逸出的氣體與一定量的O2混合循環(huán)通入反應(yīng)池中。目的是____________________________________;
若處理該礦石2.36×103 kg,得到濾渣1.2×103 kg,理論上至少需要1 mol·L-1 HNO3的體積為________L。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
Ⅰ:某些化學(xué)反應(yīng)可表示為:A+B→C+D+H2O,請(qǐng)回答下列問題:
(1)若A、C、D均是鐵的化合物,B是稀硫酸,則A與B反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)若A、C、D均含有氯元素,且A中氯元素的化合價(jià)介于C與D之間,該反應(yīng)離子方程式為 。
(3)若A為淡黃色固體,C為無(wú)色的氣體,則該反應(yīng)的離子方程式為 。
Ⅱ:某些化學(xué)反應(yīng)可表示為:A+NaOH+H2O→C+D。請(qǐng)回答下列問題:
(1)若A為金屬單質(zhì),C為非金屬單質(zhì),寫出符合要求的離子方程式_____________________
(2)若A為非金屬單質(zhì),C為非金屬單質(zhì),寫出符合要求的化學(xué)反應(yīng)方程式
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個(gè)短周期,且原子序數(shù)依次增大。X、Z同主族,可形成離子化合物ZX ; Y、M同主族,可形成MY2、MY3兩種分子。
(1)Y在元素周期表中的位置為 。
(2)上述元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是 (寫化學(xué)式),非金屬氣態(tài)氫化物還原性最強(qiáng)的是 (寫化學(xué)式)。
(3)X、Y、Z、M組成兩種鹽的溶液反應(yīng)可產(chǎn)生MY2氣體,寫出其反應(yīng)離子方程式:
(4)M的氧化物與G的單質(zhì)的水溶液均有漂白性,相同條件下,相同體積的M的氧化物與Y的單質(zhì)混合通入品紅溶液,品紅溶液 (填褪色或不褪色),原因(用化學(xué)方程式表示)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
氮化硅膜與二氧化硅膜相比較具有表面化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),故氮化硅膜可用于半導(dǎo)體工業(yè)。為生成氮化硅膜,可以用NH3和SiH4(硅烷)在一定條件下反應(yīng)并在600℃的加熱基板上生成氮化硅膜:
3 SiH4+4NH3Si3N4+12H2
(1)以硅化鎂為原料制備硅烷的反應(yīng)和工業(yè)流程如下:
反應(yīng)原理:4NH4Cl+Mg2Si4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2(△H < 0)
①NH4Cl的化學(xué)鍵類型有____________,SiH4電子式為_______________。
②上述生產(chǎn)硅烷的過(guò)程中液氨的作用是________________________。
③氨氣也是重要的工業(yè)原料,寫出氨氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO的化學(xué)方程式_______,實(shí)驗(yàn)室可利用如圖所示裝置完成該反應(yīng)。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,除觀察到錐形瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體外,還可觀察到有白煙生成,白煙的主要成分是_____________。
(2)三硅酸鎂(Mg2Si3O8?nH2O)難溶于水,在醫(yī)藥上可做抗酸劑。它除了可以中和胃液中多余酸之外,生成的H2SiO3還可覆蓋在有潰瘍的胃表面,保護(hù)其不再受刺激。三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。將0.184 g三硅酸鎂加到50 mL 0.1 mol/L鹽酸中,充分反應(yīng)后,濾去沉淀,以甲基橙為指示劑,用0.1 mol/L NaOH溶液滴定剩余的鹽酸,消耗NaOH溶液30 mL,則Mg2Si3O8?nH2O的n值為_________。(注:Mg2Si3O8的摩爾質(zhì)量為260 g/mol)
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com