研究人員研制利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收硫酸廠的尾氣SO2,制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下:

已知:浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金屬離子。PbO2的氧化性大于MnO2。PbSO4是一種微溶物質(zhì)。有關(guān)金屬離子的半徑、形成氫氧化物沉淀時的pH見下表,陽離子吸附劑吸附金屬離子的效果見下圖。

離子

離子半徑(pm)

開始沉淀

時的pH

完全沉淀

時的pH

Fe2+

74

7.6

9.7

Fe3+

64

2.7

3.7

Al3+

50

3.8

4.7

Mn2+

80

8.3

9.8

Pb2+

121

8.0

8.8

Ca2+

99

 

請回答下列問題:

(1)寫出浸出過程中生成Mn2+反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

(2)氧化過程中主要反應(yīng)的離子方程式 。

(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH值,此處調(diào)節(jié)pH值用到的儀器是 ,應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍為 。

(4)陽離子吸附劑可用于除去雜質(zhì)金屬離子。請依據(jù)圖、表信息回答,決定陽離子吸附劑吸附效果的因素有 、 等;吸附步驟除去的主要離子為: 。

(5)CaSO4是一種微溶物質(zhì),已知Ksp(CaSO4)=9.10×10—6,F(xiàn)將c mol·L—1CaCl2溶液與2.00×10—2 mol·L—1Na2SO4溶液等體積混合(忽略體積的變化),則生成沉淀時,c的最小值是    。

 

(1)SO2+MnO2=MnSO4 (2)2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;

(3)pH計, 4.7 ≤pH<8.3 (4)吸附時間、金屬離子的半徑 、金屬離子的電荷;Pb2+、Ca2+

(5)1.82×10 - 3

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)題意在浸出過程中生成Mn2+反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+MnO2=MnSO4;(2)將Fe2+氧化為Fe3+過程中主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH值,此處調(diào)節(jié)pH值用到的儀器是pH計。使Fe3+沉淀完全的pH為3.7,而Mn2+開始形成沉淀的pH為8.3。因此應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍為4.7 ≤pH<8.3。(4)根據(jù)題目提供的表格數(shù)據(jù)可知決定陽離子吸附劑吸附效果的因素有吸附時間、金屬離子的半徑 、金屬離子的電荷;吸附步驟除去的主要離子為Pb2+、Ca2+。(5)CaSO4是一種微溶物質(zhì),已知Ksp(CaSO4)=9.10×10—6。現(xiàn)將c mol/LCaCl2溶液與2.00×10—2 mol/LNa2SO4溶液等體積混合,由于忽略體積的變化,所以混合后氯化鈣和硫酸鈉溶液的濃度都要減半;c(SO42-)=1.00×10—2 mol/L. c(Ca2+)=c/2mol/L.由于Ksp(CaSO4)= 9.10×10—6,c(SO42-)·c(Ca2+)≥9.10×10—6,則生成沉淀時c(Ca2+)≥(9.10×10—6÷1.00×10—2 mol/L)×2=1.82×10-3mol/L。因此c的最小值是1.82×10-3mol/L.

考點:考查化學(xué)反應(yīng)原理、影響離子吸收的因素及沉淀溶解平衡和溶度積的計算的知識。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年廣東省茂名市高三第二次高考模擬理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)在有機合成上有廣泛應(yīng)用,該方法可以應(yīng)用于合成昆蟲信息素。其反應(yīng)①如下(Ph-代表苯基 ):

反應(yīng)①:

化合物I可以由以下途徑合成:

(1)化合物I的分子式為 ,1mol化合物III完全燃燒消耗氧氣 mol。

(2)化合物IV的結(jié)構(gòu)簡式為 ,化合物V轉(zhuǎn)化為化合物VI的反應(yīng)類型為 。

(3)寫出化合物VI在足量的NaOH溶液中共熱反應(yīng)的方程式 。

(4)已知化合物Ⅶ是化合物V的同分異構(gòu)體,化合物Ⅶ的核磁共振氫譜中有 4種峰,峰面積之比為3:2:2:1,且1mol Ⅶ與足量銀氨溶液反應(yīng)生成4mol Ag單質(zhì),寫出化合物Ⅶ的結(jié)構(gòu)簡式 。

(5)化合物()與化合物()能發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成一種抗抑郁藥物,寫出該抗抑郁藥物的結(jié)構(gòu)簡式 。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年廣東省清遠市高三4月模擬理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

如下實驗操作正確且能達到實驗?zāi)康牡氖?/p>

A.將十水碳酸鈉置于蒸發(fā)皿中,加熱脫去結(jié)晶水

B.用分液漏斗分離溴乙烷與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)后的生成物

C.用鐵粉與稀硝酸反應(yīng),制取少量氫氣,用排水法收集

D.用酸式滴定管量取6.55 mL的KMnO4溶液

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年廣東省惠州市高三4月模擬考試理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

鉻鐵礦的主要成分的化學(xué)式為FeO·Cr2O3,還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì)。工業(yè)上常采用固體堿熔氧化法用鉻鐵礦粉制備重鉻酸鉀,流程為:

已知:①NaFeO2遇水強烈水解;

②重鉻酸鉀為橙紅色針狀晶體,溶于水,不溶于乙醇,有強氧化性;

③2CrO42- + 2H+ Cr2O72-+ H2O

(1)灼燒操作一般在坩堝中進行,下列物質(zhì)適合用來制作此實驗坩堝材料的是

A.鐵 B.氧化鋁 C.石英 D.陶瓷

(2)①鉻鐵礦經(jīng)粉碎處理的目的是 。

②寫出Cr2O3和純堿、氧氣反應(yīng)生成Na2CrO4的化學(xué)方程式為 ;

③NaFeO2水浸時強烈水解生成氫氧化鐵沉淀,離子方程式為___ ___。

(3)濾液1的成分除Na2CrO4、NaOH外,還含有(填化學(xué)式) ,

(4)通過途徑Ⅰ從Na2CrO4溶液獲得K2Cr2O7晶體,操作步驟有:“酸化”→加KCl固體→蒸發(fā)濃縮→操作a→過濾→洗滌→干燥。

① “酸化”步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,其目的是 ;

②操作a的名稱 。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年廣東省惠州市高三4月模擬考試理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列各組離子,在堿性條件下能大量共存,在強酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是

A.Mg2+、Na+、SO42-、HCO3— B.Na+、K+、NO3—、SO32—

C.K+、Na+、SiO32—、ClO— D.NH4+、Na+、SO42—、NO3—

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年廣東省廣州市番禺區(qū)高考統(tǒng)考(一)理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與其應(yīng)用不相對應(yīng)的是(  )

A.Al具有良好延展性和抗腐蝕性,可制成鋁箔包裝物品

B.NaHCO3能與堿反應(yīng),食品工業(yè)用作焙制糕點的膨松劑

C.NH3能與Cl2生成NH4Cl,可用濃氨水檢驗輸送氯氣的管道是否有泄漏

D.K2FeO4能與水作用生成Fe(OH) 3膠體和O2,可用于自來水的凈化和殺菌消毒

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年廣東省廣州市畢業(yè)班綜合測試(二)理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

碲(Te)為ⅥA族元素,是當今高新技術(shù)新材料的主要成分之一。工業(yè)上可從電解精煉銅的陽極泥中提取碲。

(1)粗銅中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO2及其他化合物,電解精煉后,陽極泥中主要含有TeO2、少量金屬單質(zhì)及其他化合物。電解精煉粗銅時,陽極電極反應(yīng)式為 。

(2)TeO2是兩性氧化物,微溶于水,可溶于強酸或強堿。從上述陽極泥中提取碲的一種工藝流程如下:

①“堿浸”時TeO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

②“沉碲”時控制溶液的pH為4.5-5.0,生成TeO2沉淀。如果H2SO4過量,溶液酸度過大,將導(dǎo)致碲的沉淀不完全,原因是 ;防止局部酸度過大的操作方法是 。

③“酸溶”后,將SO2通入TeCl4溶液中進行“還原”得到碲,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年廣東省十校聯(lián)考高三下學(xué)期理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列陳述I、II正確并且有因果關(guān)系的是

選項

陳述I

陳述II

A

Fe3+有氧化性

實驗室常用KSCN溶液檢驗Fe3+

B

SO2有較強的還原性

SO2可使酸性KMnO4溶液褪色

C

Mg有還原性

電解MgCl2飽和溶液可制備Mg

D

濃H2SO4有吸水性

濃H2SO4可用于干燥氨氣

 

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年天津市高三年級4月考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

已知有機物A分子由C、H、O三種元素組成,其蒸汽密度是相同條件下氫氣密度的60倍,0.1molA在足量的氧氣中充分燃燒后生成0.8molCO和7.2gH2O,A可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),其苯環(huán)上的一氯代物有3種。

現(xiàn)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:其中D能使溴的四氯化碳溶液褪色,F(xiàn)將繼續(xù)氧化生成G,G的相對分子質(zhì)量為90。

(1)A中含氧官能團的名稱是 ,A的結(jié)構(gòu)簡式為 。

(2)C可能具有的化學(xué)性質(zhì)有            (填序號)。

①能與H2發(fā)生加成反應(yīng)

②能在堿性溶液中發(fā)生水解反應(yīng)

③能與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)

④能與Ag(NH3) 2OH溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)

⑤能與NaOH溶液反應(yīng)

A.①②③ B.①③⑤ C.①②③⑤ D.②③④⑤

(3) ① 寫出C→D的化學(xué)反應(yīng)方程式_______ ;反應(yīng)類型為_____________________。

② 催化劑條件下,D生成高聚物的化學(xué)方程式                      ;

③ G與足量NaHCO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式                       。

(4)C的同分異構(gòu)體有多種,其中符合下列要求的有機物有兩種:

①屬于酯類化合物    ②遇三氯化鐵溶液顯紫色

③與新制氫氧化銅懸濁液共熱可生成紅色沉淀  ④苯環(huán)上的一鹵代物只有一種

寫出其中一種有機物的結(jié)構(gòu)簡式                       。

(5)聚乳酸()可以生物降解,請寫出以2-丁烯為原料制備聚乳酸的合成路線流程圖(無機試劑任選)。

合成路線示例:

 

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