【題目】以硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中排放的含錳廢水(主要金屬離子為Mn2+、Fe2+、Al3+,還含有少量Ca2+、Mg2+、Cu2+和Ni2+等離子)為原料,生產(chǎn)MnCO3的工藝流程如下:
已知:25 ℃時(shí),Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11。
(1)流程中含錳廢水經(jīng)過前三步預(yù)處理,得到主要含有Mn2+的母液。
①除鐵鋁時(shí),在攪拌條件下先加入H2O2溶液,再加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH。加入H2O2溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。
②除鈣鎂步驟中,當(dāng)Ca2+、Mg2+沉淀完全時(shí),溶液中=________。
(2) 沉錳過程在pH為7.0條件下充分進(jìn)行,反應(yīng)溫度對(duì)錳沉淀率的影響關(guān)系如圖所示。
①沉錳過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。該過程中加入適當(dāng)過量的NH4HCO3的原因是________。
②當(dāng)溫度超過30 ℃,沉錳反應(yīng)的錳沉淀率隨溫度升高而下降的原因是______________________________。
(3) 沉錳后過濾得到MnCO3粗產(chǎn)品,依次用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌2~3次,再低溫干燥,得到純凈的MnCO3。用無(wú)水乙醇洗滌的目的是____________________________。
【答案】2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 2 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑ 提高Mn2+的沉淀率 溫度升高,NH4HCO3受熱分解(或Mn2+水解) 有利于低溫條件下快速干燥
【解析】
含錳廢水經(jīng)過除鐵鋁時(shí),鐵亞鐵離子被氧化成鐵離子,鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,經(jīng)過除重金屬時(shí),銅離子和鎳離子轉(zhuǎn)化為硫化銅和硫化鎳沉淀,經(jīng)過除鈣鎂時(shí),鈣離子和鎂離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣和氟化鎂沉淀,溶液中的錳離子在沉錳時(shí)轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀,后經(jīng)洗滌干燥得到純凈的碳酸錳。
(1)①加入H2O2溶液是將亞鐵離子氧化成鐵離子,便于轉(zhuǎn)化成沉淀除去,其反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
②鈣離子和鎂離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣和氟化鎂沉淀,則溶液中,故答案為:2;
(2)①沉錳過程中加入過量的碳酸氫銨,提供碳酸根將錳離子盡可能多的轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀,提高Mn2+的沉淀率,其反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑,故答案為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑;提高Mn2+的沉淀率;
②銨鹽受熱易分解,當(dāng)溫度過高時(shí),碳酸氫銨容易分解,而溫度升高時(shí),錳離子水解程度也會(huì)增大,所以沉錳反應(yīng)的錳沉淀率隨溫度升高而下降,故答案為:溫度升高,NH4HCO3受熱分解(或Mn2+水解);
(3)沉錳后過濾得到MnCO3粗產(chǎn)品,用去離子水洗去表面的雜質(zhì)離子,因?yàn)樘妓徨i高溫時(shí)容易分解,所以干燥時(shí)用易揮發(fā)的乙醇低溫下除去水分,使碳酸錳快速干燥,得到純凈的碳酸錳,故答案為:有利于低溫條件下快速干燥。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)能判斷CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是____(填字母)。
A.容器中壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中c(CO)不變
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO)=c(CO2)
(2)一定溫度下,向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體,發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____;若鐵粉足量,CO2的起始濃度為2.0mol·L-1,則平衡時(shí)CO的濃度為____mol·L-1。
②下列措施中能使平衡時(shí)增大的是___(填字母)。
A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng)
C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量鐵粉
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知常溫下氨氣能與 CaCl2 固體結(jié)合生成 CaCl2·8NH3。下列說法不正確的是
A.CaCl2·6NH3(s)+ 2NH3(g) CaCl2·8NH3(s) ΔH < 0
B.實(shí)驗(yàn)室可用氯化銨固體和熟石灰共熱來制備氨氣,說明相對(duì)高溫不利于 CaCl2 與氨氣的化合
C.常溫下,在密閉容器中縮體加壓能增加體系中活化分子百分?jǐn)?shù),有利于氨氣的吸收
D.CaCl2·6NH3(s) CaCl2·c4NH3(s)+ 2NH3(g),He 氣流可促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用CO和H2合成CH3OH的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) AH<0,按照相同的物質(zhì)的量投料,測(cè)得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 溫度:T1>T2>T3
B. 正反應(yīng)速率:v(a)>v(c), v(b)>v(d)
C. 平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)
D. 平均摩爾質(zhì)量:M(a)<M(c),M(b)<M(d)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】KClO3和KHSO3能發(fā)生反應(yīng):ClO3-+HSO3-→SO42-+ Cl-+ H+(未配平)。已知該反應(yīng)的速率隨c(H+)的增大而加快。下圖為用ClO3-在單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量濃度變化表示的該反應(yīng)υ-t圖。下列說法正確的
A. 反應(yīng)開始時(shí)速率增大可能是c(H+)所致
B. 縱坐標(biāo)為υ(Cl-)的υ-t曲線與圖中曲線不能完全重合
C. 后期速率υ下降的主要原因是反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
D. 圖中陰影“面積”可以表示t1-t2時(shí)間內(nèi)c(SO42-)增加量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>( )
A.用裝置甲分液時(shí),兩層液體應(yīng)依次從下口放出
B.用裝置乙除去NO中混有的少量NO2時(shí),應(yīng)將混合氣體從a管通入
C.中和滴定時(shí),錐形瓶應(yīng)先用待測(cè)液潤(rùn)洗2~3次
D.配制溶液時(shí)加水超過容量瓶的刻度線,應(yīng)立即用膠頭滴管吸出
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在給定條件下,下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.Al(s) Al(OH)3(s) Al2O3(s)
B.FeS2(s) SO2(g) BaSO3(s)
C.Cl2(g) NaClO(aq) HClO(aq)
D.Fe(s) Fe2O3(s) Fe2(SO4)3(aq)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】非金屬單質(zhì)A經(jīng)如圖所示的過程轉(zhuǎn)化為含氧酸D,已知D為強(qiáng)酸,請(qǐng)回答下列問題。
(1)若A在常溫下為固體,B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無(wú)色氣體:
①D的化學(xué)式是________;
②在工業(yè)生產(chǎn)中,B氣體的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了環(huán)境。
(2)若A在常溫下為氣體,C是紅棕色的氣體:
①A、C的化學(xué)式分別是:A________;C________。
②D的濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)并生成C氣體,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________________。該反應(yīng)________(填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應(yīng)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(15分)含碳物質(zhì)的價(jià)值型轉(zhuǎn)化,有利于“減碳”和可持續(xù)性發(fā)展,有著重要的研究?jī)r(jià)值。請(qǐng)回答下列問題:
(1)已知CO分子中化學(xué)鍵為C≡O(shè)。相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | H—O | C≡O(shè) | C=O | H—H |
E/(kJ·mol1) | 463 | 1075 | 803 | 436 |
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=___________kJ·mol1。下列有利于提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______________(填標(biāo)號(hào))。
a.增大壓強(qiáng) b.降低溫度
c.提高原料氣中H2O的比例 d.使用高效催化劑
(2)用惰性電極電解KHCO3溶液,可將空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲酸根(HCOO),然后進(jìn)一步可以制得重要有機(jī)化工原料甲酸。CO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________________,若電解過程中轉(zhuǎn)移1 mol電子,陽(yáng)極生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_________L。
(3)乙苯催化脫氫制取苯乙烯的反應(yīng)為:(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g),其反應(yīng)歷程如下:
①由原料到狀態(tài)Ⅰ____________能量(填“放出”或“吸收”)。
②一定溫度下,向恒容密閉容器中充入2 mol乙苯和2 mol CO2,起始?jí)簭?qiáng)為p0,平衡時(shí)容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為5 mol,乙苯的轉(zhuǎn)化率為_______,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_______。[氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體體積分?jǐn)?shù)]
③乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與p(CO2)的關(guān)系如下圖所示,請(qǐng)解釋乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著p(CO2)變化而變化的原因________________________________________________。
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