【題目】工業(yè)上利用軟錳礦漿煙氣脫硫吸收液制取電解錳,并利用陽極液制備高純碳酸錳、回收硫酸銨的工藝流程如下(軟錳礦的主要成分是MnO2,還含有硅、鐵、鋁的氧化物和少量重金屬化合物等雜質(zhì)):
(1)一定溫度下,“脫硫浸錳”主要產(chǎn)物為MnSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
(2)“濾渣2”中主要成分的化學(xué)式為__。
(3)“除重金屬”時使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是__。
(4)“電解”時用惰性電極,陽極的電極反應(yīng)式為__。
(5)“50℃碳化”得到高純碳酸錳,反應(yīng)的離子方程式為___。“50℃碳化”時加入過量NH4HCO3,可能的原因是__(寫兩種)。
(6)已知:25℃時,Kw=1.0×10-14,Ka(NH3·H2O)=1.75×10-5。在(NH4)2SO4溶液中,存在如下平衡:NH4++H2ONH3·H2O+H+,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為__。
【答案】MnO2+SO2=MnSO4或H2O+SO2 =H2SO3、MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O Fe(OH)3、Al(OH)3 會導(dǎo)致生成物(NH4)2SO4中出現(xiàn)雜質(zhì) 4OH--4e-=O2↑+2H2O Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O 使MnSO4充分轉(zhuǎn)化為MnCO3;NH4HCO3受熱易分解,造成損失;NH4HCO3能與H+反應(yīng),防止MnCO3沉淀溶解損失 5.7×10-10
【解析】
由流程可知,“脫硫浸錳”環(huán)節(jié),二氧化硫與軟錳礦漿作用生成硫酸錳和少量的硫酸鋁、硫酸亞鐵等,二氧化硅不反應(yīng)經(jīng)過濾成為濾渣Ⅰ,氧化環(huán)節(jié),雙氧水可將亞鐵離子氧化為鐵離子,加氨水調(diào)節(jié)溶液的PH為5—6把鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去,加硫化銨把重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去,通過電解得到金屬錳;在陽極液中加碳酸氫銨得碳酸錳和硫酸銨。
(1)“脫硫浸錳”環(huán)節(jié),二氧化硫與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnSO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO2+SO2=MnSO4或H2O+SO2=H2SO3、MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O;
(2)根據(jù)流程圖,加入氨水沉淀鐵離子、鋁離子等金屬陽離子,“濾渣2”主要成分的化學(xué)式為Fe(OH)3、Al(OH)3;
(3)“除重金屬”時使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是加Na2S會引入鈉離子,會導(dǎo)致生成物(NH4)2SO4中出現(xiàn)雜質(zhì)Na2SO4;
(4)“電解”時用惰性電極,陽極應(yīng)該是水電離出的氫氧根離子放電,電極反應(yīng)式為 2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(5)“50 ℃碳化”得到高純碳酸錳,反應(yīng)的離子方程式為 Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O;原溶液顯酸性,且碳酸氫銨受熱易分解,故“50 ℃碳化”時加入過量NH4HCO3,可能的原因是NH4HCO3與H+反應(yīng),防止MnCO3沉淀溶解損失,以及防止NH4HCO3受熱分解損失,還可以使MnSO4充分轉(zhuǎn)化為MnCO3;
(6)根據(jù)方程式NH4++H2ONH3·H2O+H+可知反應(yīng)的平衡常數(shù)=。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知,常溫下CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)均為1.8×10-5。某小組進(jìn)行如圖三組實(shí)驗(yàn)且實(shí)驗(yàn)II、III中Mg(OH)2固體均溶解。下列說法正確的是
A.I中現(xiàn)象說明NH3·H2O堿性強(qiáng)于Mg(OH)2
B.II中總反應(yīng)為2H++Mg(OH)2=Mg2++2H2O
C.實(shí)驗(yàn)II、III研究NH4+對Mg(OH)2溶解的作用原理
D.III中CH3COONH4濃度越小,越有利于沉淀的溶解
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z為短周期主族元素,W與X的最高化合價之和為8。下列說法不正確的是
A.原子半徑:W<XB.常溫常壓下,Y單質(zhì)為固態(tài)
C.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Y<ZD.X的最高價氧化物的水化物是強(qiáng)堿
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年國際非政府組織“全球碳計劃”12月4日發(fā)布報告:研究顯示,全球二氧化碳排放量增速趨緩。CO2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑。
(1)一種途徑是將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如:
C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) ΔH1=-44.2kJ·mol-1
2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g) ΔH2=+1411.0kJ·mol-1
2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g) ΔH3=___。
(2)CO2甲烷化反應(yīng)是由法國化學(xué)家Sabatier提出的,因此,該反應(yīng)又叫Sabatier反應(yīng)。CO2催化氫化制甲烷的研究過程如圖:
上述過程中,產(chǎn)生H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
②HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體:CO2HCOOHCH4。當(dāng)鎳粉用量增加10倍后,甲酸的產(chǎn)量迅速減少,當(dāng)增加鎳粉用量時,CO2鎳催化氫化制甲烷的兩步反應(yīng)中反應(yīng)速率增加較大的一步是__(填“I”或“Ⅱ”)。
(3)CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴,主要有兩個競爭反應(yīng):
反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
反應(yīng)Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
在1L恒容密閉容器中充入1molCO2和4molH2,測得平衡時有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示。520℃時,CO2的轉(zhuǎn)化率為__,520℃時,反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=__。
(4)已知CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)原理為2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH。m代表起始時的投料比,即m=。圖1中投料比相同,溫度T3>T2>T1,則ΔH___(填“>”或“<”)0。
②m=3時,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后p(總)=20Mpa,恒壓條件下各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2。則曲線b代表的物質(zhì)為___(填化學(xué)式),T4溫度時,反應(yīng)達(dá)到平衡時物質(zhì)d的分壓p(d)=___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】佛羅那可用于治療新生兒高膽紅素血癥。以甲苯為原料制備佛羅那的合成路線如圖:
回答下列問題:
(1)D的名稱是__,B中官能團(tuán)的名稱為__。
(2)寫出H的結(jié)構(gòu)簡式:__。
(3)結(jié)構(gòu)中不含碳碳雙鍵,有六個碳原子在同一條直線上的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式有__種(不考慮立體異構(gòu)),寫出其中一種結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡式:__。
(4)上述合成路線中有字母代號的物質(zhì)中有手性碳原子的是__(填字母代號)。(已知:連有四個不同的原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子)
(5)H→佛羅那的反應(yīng)類型為__。
(6)寫出F→G的化學(xué)方程式:__。
(7)參照上述合成路線,設(shè)計以丙二酸、乙醇和氯乙烷為原料合成乙基丙二酸的合成路線__(無機(jī)試劑任選)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】
我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表);卮鹣铝袉栴}:
(1)氮原子價層電子對的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為_____________。
(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________;氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________。
(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。
①從結(jié)構(gòu)角度分析,R中兩種陽離子的相同之處為_________,不同之處為__________。(填標(biāo)號)
A.中心原子的雜化軌道類型 B.中心原子的價層電子對數(shù)
C.立體結(jié)構(gòu) D.共價鍵類型
②R中陰離子N5-中的σ鍵總數(shù)為________個。分子中的大π鍵可用符號表示,其中m代表參與形成的大π鍵原子數(shù),n代表參與形成的大π鍵電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則N5-中的大π鍵應(yīng)表示為____________。
③圖(b)中虛線代表氫鍵,其表示式為(NH4+)N-H┄Cl、____________、____________。
(4)R的晶體密度為d g·cm-3,其立方晶胞參數(shù)為a nm,晶胞中含有y個[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元,該單元的相對質(zhì)量為M,則y的計算表達(dá)式為______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度的量,已知如表數(shù)據(jù)(25℃):
(1)25℃時,下列物質(zhì)的量濃度相同的四種溶液的pH由大到小的順序?yàn)?/span>_____(填序號)
a NaCN溶液 b Na2CO3溶液 c CH3COONa溶液 d NaHCO3溶液
(2)25℃時,向NaCN溶液中通入少量CO2,所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
Ⅱ.根據(jù)下列化合物:①NaOH ②H2SO4 ③CH3COOH ④NaCl ⑤CH3COONa ⑥(NH4)2SO4 ⑦CH3COONH4 ⑧NH4HSO4 ⑨NH3H2O ⑩NH4Cl,請回答下列問題:
(1)常溫下,若pH均為11且等體積的NaOH和NH3·H2O分別加水稀釋m倍、n倍,稀釋后兩種溶液的pH都變成9,則m_______n(填“<”、“>”或“=”)。
(2)已知水存在如下平衡:H2OH++OH- ΔH>0,現(xiàn)欲使平衡向右移動,且所得溶液顯酸性,選擇的下列方法是____________。
A 向水中加入NaHSO4固體 B 向水中加NaHCO3固體
C 加熱至100℃[其中c(H+)=1×10-6 mol·L-1] D 向水中加入NH4Cl固體
(3)物質(zhì)的量濃度相同的①、②、③、④、⑤、⑥六種稀溶液中,水電離的OH-濃度由大到小的順序?yàn)椋ㄌ钚蛱枺?/span>__________。
(4)物質(zhì)的量濃度相同的⑥、⑦、⑧、⑨、⑩五種稀溶液中,NH4+濃度由大到小的順序是(填序號)______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列離子方程式書寫正確的是( )
A.向顯藍(lán)色的淀粉溶液中通入足量后變成無色溶液:
B.電離平衡常數(shù):,向溶液中通入少量:
C.溶液與過量溶液反應(yīng):
D.溶液中通入過量:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】水是生命的源泉、工業(yè)的血液、城市的命脈。河水01是主要的飲用水源,污染物通過飲用水可宵接毒害人體,也可通過食物鏈和溉溉農(nóng)田間接危及健康。請回答下列問題:
(1)純水在100℃時,pH=6,該溫度下1molL-1的NaOH溶液中,由水電離出的c(OH-)=___molL-1。
(2)25℃時,向水的電離平衡體系中加入少量碳酸鈉固體,得到pH為11的溶液,其水解的離子方程式為___。
(3)體積均為100mLpH均為2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則相同溫度時,HX的電離平衡常數(shù)___(填“大于”或“小于”或“等丁”)CH3COOH的電離平衡常數(shù),理由是___。
(4)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強(qiáng)弱的物理量。已知:
①25℃時,有等濃度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三種溶液的pH由大到小的順序?yàn)?/span>____。
②向NaCN溶液中通人少量的C02,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(5)25℃時,在CH3COOH與CH3COONa的混合溶液中,若測得pH = 6,則溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=___molL-1(填精確值)。
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