(12分)錳的用途非常廣泛,在鋼鐵工業(yè)中,錳的用量僅次于鐵,90%的錳消耗于鋼鐵工業(yè),10%的錳消耗于有色冶金、化工、電子、電池、農(nóng)業(yè)等部門。以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下:
已知25℃,部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下:
物質(zhì) | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | MnS | CoS | NiS |
Ksp | 2.1×10-13 | 3.0×10-16 | 5.0×10-16 | 1.0×10-11 | 5.0×10-22 | 1.0×10-22 |
(1)步驟Ⅰ中,MnCO3與硫酸反應的化學方程式是 。
(2)步驟Ⅰ中需要加入稍過量的硫酸,其目的有3點:①使礦物中的物質(zhì)充分反應;②提供第Ⅱ步氧化時所需要的酸性環(huán)境;③ 。
(3)步驟Ⅱ中,MnO2在酸性條件下可將Fe2+氧化為Fe3+,該反應的離子方程式是 ,加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.0~6.0,以除去Fe3+。
(4)步驟Ⅲ中,濾渣2的主要成分是 。
(5)步驟Ⅳ中,在 (填“陰”或“陽”)極析出Mn,電極反應方程式為 。
(6)電解后的廢水中還含有Mn2+,常用石灰乳進行一級沉降得到Mn(OH)2沉淀,過濾后再向濾液中加入適量Na2S,進行二級沉降。欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10-5 mol·L-1,則應保持溶液中c(S2-)≥ mol·L-1。
(12分)
(1)MnCO3+H2SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O (2分,氣體符號不扣分)
(2)抑制Mn2+的水解 (2分)
(3)MnO2+2Fe2++4H+ =Mn2++2Fe3++2H2O(2分)
(4)CoS和NiS (每個1分,共2分)
(5)陰(1分) Mn2++2e-=Mn(1分) (6)1×10-6 mol/L (2分)
【解析】
試題分析:(1)碳酸錳與硫酸反應生成硫酸錳、二氧化碳和水,所以化學方程式是MnCO3+H2SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O;
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知氫氧化錳是弱堿,所以硫酸錳水解生成氫氧化錳和硫酸,則硫酸過量的第三個作用是抑制錳離子水解;
(3)步驟Ⅱ中,MnO2在酸性條件下可將Fe2+氧化為Fe3+,二氧化錳被還原為錳離子,離子方程式是MnO2+2Fe2++4H+ =Mn2++2Fe3++2H2O;
(4)根據(jù)流程圖可知,除雜1時,將鐵離子除去,則除雜2的目的是除去鎳離子和鈷離子,根據(jù)沉淀的溶度積可知,加入硫化銨后,鎳離子和鈷離子已硫化物的沉淀除去,所以濾渣2的主要成分是CoS和NiS;
(5)電解時,錳離子在陰極發(fā)生還原反應,所以Mn在陰極析出;電極反應式是Mn2++2e-=Mn;
(6)因為KMnS=1.0×10-11,所以欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10-5 mol·L-1,則應保持溶液中c(S2-)≥KMnS/ c(Mn2+)=1×10-6 mol/L。
考點:考查對工業(yè)流程的分析,溶度積的應用,離子方程式的書寫
科目:高中化學 來源:2014-2015江蘇省宿遷市高二下學期學業(yè)水平模擬化學試卷(解析版) 題型:選擇題
用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列判斷正確的是
A.標準狀況下,4.48L苯中含有的分子數(shù)目為0.2NA
B.1.5 mol L-1 MgCl2溶液中含有的Cl-離子數(shù)目為3NA
C.常溫常壓下,32gO2和O3的混合氣體中含有的氧原子數(shù)目為2NA
D.5.6g金屬Fe與足量Cl2反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年山東省菏澤市高三上學期期末考試化學B試卷(解析版) 題型:選擇題
NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是
A.1 L 1 mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的數(shù)目為NA。
B.標準狀況下,0.1 mol Cl2溶于水,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.1 NA。
C.2.3 g Na與O2完全反應生成3.6 g產(chǎn)物時失電子數(shù)是0.1×6.02×1023
D.標準狀況下,11.2 L CH3CH2OH中含有的分子數(shù)為0.5NA
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年山東省德州市高三2月期末統(tǒng)考化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列說法正確的是
A.放熱反應的反應速率一定大于吸熱反應的反應速率
B.熔融狀態(tài)下能導電的化合物一定含離子鍵
C.增大反應物濃度可加快反應速率,因此可用濃硫酸與鐵反應增大生成氫氣的速率
D.在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陰極的陽極保護法
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年江蘇省泰州市姜堰區(qū)高三下學期期初聯(lián)考化學試卷(解析版) 題型:填空題
(12分)前四周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大,A是周期表所有原子中原子半徑最小的,B有三個能級,且各個能級上電子數(shù)相等,D與C同周期,且C中未成對電子是該周期中最多的;D基態(tài)原子的2p電子是2s電子的2倍;E有4個電子層,且與A最外層電子數(shù)相同,其他各層均排滿。
(1)寫出E2+的基態(tài)核外電子排布式 。
(2)A和C可以形成18電子的分子,該分子中C原子的雜化方式為 。
(3)C與D形成的酸根離子CD3-
①CD3-的空間構(gòu)型為 (用文字描述)。
②寫出一種與CD3-互為等電子體的分子的化學式 。
(4)CA3的沸點比BA4的沸點高的原因是 。
(5)E2+與C的常見氫化物形成配位數(shù)為4的配合物離子,1mol該離子中含σ鍵數(shù)目為 。
(6)E晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶體中每個E原子周圍距離最近的E原子數(shù)目為 。
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年江蘇省泰州市姜堰區(qū)高三下學期期初聯(lián)考化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列有關說法正確的是
A.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進行,則該反應的△H>0
B.將鋼閘門與直流電源的正極相連,可防止鋼閘門腐蝕
C.恒溫下,體積可變的密閉容器中發(fā)生反應2NO2N2O4,向平衡體系中充入氬氣,達到新平衡時,NO2的百分含量增大
D.25℃時,將NH3H2O稀溶液加水稀釋,的值不變
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年江蘇省泰州市姜堰區(qū)高三下學期期初聯(lián)考化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列物質(zhì)性質(zhì)與應用對應關系均正確的是
A.SO2具有漂白性,可用SO2加工銀耳,使之更白
B.炭具有強還原性,常用于冶煉鎂、鈉等金屬
C.淀粉遇碘變藍色,常用于檢驗食鹽是否為加碘鹽
D.NaHCO3可以與胃酸反應,可用NaHCO3治療胃酸過多
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年湖北省仙桃天門潛江高三上學期期末聯(lián)考理綜化學試卷(解析版) 題型:填空題
【化學——選修5有機化學基礎】(15分)
G是一種合成橡膠和樹脂的重要原料,A是C、H、O三種元素組成的五元環(huán)狀化合物,相對分子質(zhì)量為98,其核磁共振氫譜只有一個峰;F的核磁共振氫譜有3個峰,峰面積之比為2:2:3。已知:(其中R是烴基)
有關物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系如下圖所示,請回答以下問題。
(1)A中不含氧的官能團的名稱是 ;⑤的反應類型是 。G的結(jié)構(gòu)簡式為 ;G與Br2的CCl4溶液反應,產(chǎn)物有 種(不考慮立體異構(gòu))。
(2)反應②的化學方程式為 。
(3)E可在一定條件下通過 (填反應類型)生成高分子化合物,寫出該高分子化合物可能的結(jié)構(gòu)簡式 (兩種即可)。
(4)反應⑥的化學方程式為 。
(5)有機物Y與E互為同分異構(gòu)體,且具有相同的官能團種類和數(shù)目,寫出所有符合條件的Y的結(jié)構(gòu)簡式 。Y與足量氫氧化鈉溶液反應所得產(chǎn)物之一M,能與灼熱的氧化銅反應,寫出M與灼熱的氧化銅反應的化學方程式 。
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科目:高中化學 來源:2014-2015廣東省肇慶市高一上學期期末考試化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列推斷合理的是
A.Cu的活動性排在H之后,不能與濃H2SO4發(fā)生反應
B.金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì),不能氧氣發(fā)生反應
C.明礬[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑
D.將SO2通入品紅溶液,溶液褪色后加熱恢復原色;將SO2通入溴水,溴水褪色后加熱也能恢復原色
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