【題目】工業(yè)上用菱錳礦(MnCO3)[含F(xiàn)eCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等雜質]為原料制取二氧化錳,其流程示意圖如下:
已知:
生成氫氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
開始沉淀時 | 8.3 | 6.3 | 2.7 | 4.7 |
完全沉淀時 | 9.8 | 8.3 | 3.7 | 6.7 |
注:金屬離子的起始濃度為0.1mol/L
回答下列問題:
(1)含雜質的菱錳礦使用前需將其粉碎,主要目的是 . 鹽酸溶解MnCO3的化學方程式是 .
(2)向溶液1中加入雙氧水時,反應的離子方程式是 .
(3)濾液2中加入稍過量的難溶電解質MnS,以除去Cu2+ , 反應的離子方程式是 .
(4)將MnCl2轉化為MnO2的一種方法是氧化法.其具體做法是用酸化的NaClO3溶液將MnCl2氧化,該反應的離子方程式為: Mn2++ClO3﹣+=++ .
(5)將MnCl2轉化為MnO2的另一種方法是電解法. ①生成MnO2的電極反應式是
②若直接電解MnCl2溶液,生成MnO2的同時會產生少量Cl2 . 檢驗Cl2的操作是 .
③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,則無Cl2產生.其原因是 .
【答案】
(1)增大接觸面積,提高反應速率;MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O
(2)2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+
(3)MnS+Cu2+=Mn2++CuS
(4)5;2;4H2O;Cl2↑;5MnO2;8H+5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+
(5)Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+;將潤濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近,若試紙變藍則證明有Cl2生成;其它條件不變下,增大Mn2+濃度[或增大c(Mn2+)/c(Cl﹣)],有利于Mn2+放電(不利于Cl﹣放電)
【解析】解:菱錳礦用鹽酸酸浸,MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3與鹽酸反應,SiO2不與鹽酸反應,過濾得到濾渣1為SiO2 , 濾液1中含有氯化鎂、氯化亞鐵、氯化銅及剩余的HCl,向濾液中加入生石灰,調節(jié)溶液pH=4,加入過氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+ , 在PH=4時氧化得到Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去,濾液2中加入MnS,將溶液中Cu2+轉化為CuS沉淀過濾除去,濾液3中為MnCl2 , 系列轉化得到MnO2 . (1)將菱錳礦粉碎,可以增大接觸面積,提高反應速率;碳酸鎂與鹽酸反應生成氯化鎂、二氧化碳與水,反應方程式為:MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O, 所以答案是:增大接觸面積,提高反應速率;MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O;(2)加入過氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+ , 在PH=4時氧化得到Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀,根據(jù)電荷守恒有氫離子生成,反應離子方程式為:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+ ,
所以答案是:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;(3)MnS與氯化銅反應轉化更難溶的CuS,同時得到氯化鎂,反應離子方程式為:MnS+Cu2+=Mn2++CuS,
所以答案是:MnS+Cu2+=Mn2++CuS;(4)用酸化的NaClO3溶液將MnCl2氧化得到MnO2 , Mn元素發(fā)生氧化反應,則Cl元素發(fā)生還原反應生成Cl2 , 由于在酸性條件下反應,根據(jù)電荷守恒可知,生成物中有H+生成,根據(jù)H元素守恒,可知反應物中缺項物質為H2O,配平后離子方程式為:5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+ ,
所以答案是:5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+;(5)①由題意可知,Mn2+轉化為MnO2 , 發(fā)生氧化反應,由O元素守恒可知有水參加反應,由電荷守恒可知應有H+生成,電極反應式為:Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+ ,
所以答案是:Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+;②生成氯氣發(fā)生氧化反應,在陽極產生,檢驗Cl2的操作是:將潤濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近,若試紙變藍則證明有Cl2生成,
所以答案是:將潤濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近,若試紙變藍則證明有Cl2生成;③Mn2+、Cl﹣都在陽極放電,二者為競爭關系,增大Mn2+濃度[或增大c(Mn2+)/c(Cl﹣)],有利于Mn2+放電(不利于Cl﹣放電),
所以答案是:其它條件不變下,增大Mn2+濃度[或增大c(Mn2+)/c(Cl﹣)],有利于Mn2+放電(不利于Cl﹣放電).
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Mg﹣AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池.下列敘述正確的是( )
A.正極反應式為Mg﹣2e﹣═Mg2+
B.正極反應式為Ag+e﹣═Ag
C.電池放電時Cl﹣由負極向正極遷移
D.負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列物質中既能與稀硫酸反應,又能與NaOH溶液反應的是( )
①NaHCO3 ②Al2O3、跘l(OH)3、蹵l ⑤Na2CO3
A. ③④ B. ①②③④ C. ①③④ D. ①②⑤
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是
A. 摩爾是國際單位制的一個基本物理量
B. 同溫同壓下,氣體的體積之比等于對應的物質的量之比
C. 氣體摩爾體積是指任何條件下1mol氣體所占的體積,都約為22.4L
D. 任何物質的摩爾質量等于其對應的相對分子質量或相對原子質量
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】ClO2是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑,易溶于水.制備方法如下:
(1)步驟Ⅰ:電解食鹽水制備氯酸鈉.用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣等雜質.在除雜操作時,往粗鹽水中先加入過量的(填化學式),至沉淀不再產生后,再加入過量的和NaOH,充分反應后將沉淀一并濾去.
(2)步驟Ⅱ:將步驟Ⅰ得到的食鹽水在特定條件下電解得到氯酸鈉(NaClO3),再將它與鹽酸反應生成ClO2與Cl2 , ClO2與Cl2的物質的量比是 .
(3)學生擬用圖1所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO2 , 用NaClO3和草酸(H2C2O4)恒溫在60℃ 時反應制得.
反應過程中需要對A容器進行加熱,加熱的方式為;加熱需要的玻璃儀器除酒精燈外,還有;
(4)反應后在裝置C中可得亞氯酸鈉(NaClO2)溶液.已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃ 時,析出的晶體是NaClO23H2O,在溫度高于38℃時析出的是NaClO2 . 根據(jù)圖2所示NaClO2的溶解度曲線,請完成從NaClO2溶液中制得NaClO23H2O的操作步驟: ①;②;③洗滌;④干燥.
(5)目前我國已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法,將Cl2通入到NaClO2溶液中.現(xiàn)制取270kg二氧化氯,需要亞氯酸鈉的質量是 .
(6)ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的劇毒CN﹣氧化為無毒物質,自身被還原為Cl﹣ . 處理含CN﹣相同量的電鍍廢水,所需Cl2的物質的量是ClO2的倍.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某烴類化合物A,其蒸汽對氫氣的相對密度是42,紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵,核磁共振氫譜表明分子中只有一種類型的氫.
(1)A的結構簡式為 , 名稱為 .
(2)A中的碳原子是否都處于同一平面?(填“是”或“不是”);A分子是否存在順反異構體(填“是”或“否”).
(3)已知A、B、C有如下轉化關系:A B 則反應②的化學方程式為;反應的類型是 .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】常溫常壓下,將盛有20mL NO2和O2的混合氣體的大試管倒立在水槽中,水面上升至一定位置后不再變化,此時還有3mL氣體,則原混合氣體中的NO2的體積可能是( )
A.17.8 mL
B.14.8 mL
C.12.6 mL
D.12.4 mL
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】為測定某有機化合物A的結構,進行如下實驗.
(1)分子式的確定
將有機物A置于氧氣流中充分燃燒,實驗測得:生成5.4gH2O和8.8gCO2 , 消耗氧氣6.72L(標準狀況下).則該物質的實驗式是;
(2)質譜儀測定有機物A的相對分子質量為46,則該物質的分子式;
(3)結構式的確定
預測A的可能結構并寫出結構簡式 .
(4)性質實驗
核磁共振氫譜能對有機物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值(信號),根據(jù)峰值(信號)可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目.例如:甲基氯甲基醚(Cl﹣CH2﹣O﹣CH3)有兩種氫原子(見圖甲).經測定,有機物A的核磁共振氫譜如圖乙所示,則A的結構簡式為 .
(5)A在一定條件下脫水可生成B,B可合成用于食品包裝的塑料C,請分別寫出轉化反應化學方程式:
A→B:;
B→C: .
(6)體育比賽中當運動員肌肉扭傷時,隊醫(yī)隨即用氯乙烷(沸點為12.27℃)對受傷部位進行局部冷凍麻醉.請用B選擇合適的方法制備氯乙烷,要求原子利用率為100%,請寫出制備反應方程式:
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