【題目】金屬錳在冶金工業(yè)中用來制造特種鋼,常作為脫硫劑和去氧劑,其化合物廣泛應(yīng)用于電池、機(jī)械制造業(yè)等領(lǐng)域。

(1)以軟錳礦(主要為MnO2)為原料通過熱還原法得到金屬錳涉及的兩個反應(yīng):

3MnO2(s)=Mn3O4(s)+ O2(g) H1= akJmol-1

3Mn3O4(s)+ 8Al(s) =4A12O3(s) + 9Mn(s) H2= bkJmol-1

已知A1的燃燒熱為 ckJmol-1,則MnO2A1發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________。

(2)科研人員將制得的錳粉碎后加入到SnCl2溶液中使其浸出(假定雜質(zhì)不反應(yīng),溶液 體積不變),發(fā)生反應(yīng)Mn(s)+ Sn2+(aq)Mn2+(aq)+ Sn(s)(已知含Sn2+水溶液為米黃色)

請回答下列問題:

①為加快反應(yīng)速率可以采取的措施有__________;不考慮溫度因素,一段時間后Mn的溶解速率加快,可能的原因是____________________。

②下列能說明反應(yīng)已達(dá)平衡的有____________________(填編號)

A.溶液的顏色不發(fā)生變化

B.溶液中c(Mn2+)=c( Sn2+)

C.體系中固體的質(zhì)量不變

D.Mn2+Sn2+濃度的比值保持不變

③室溫下,測得溶液中陽離子濃度c(R2+)隨時間的變化情況如下圖所示,則上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________________,Mn2+的產(chǎn)率為____________

④若其他條件不變,10min后向容器中迅速加入蒸餾水至溶液體積變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,則 再次平衡時c(Mn2+) =____________(不考慮離子水解的影響)。

(3)MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O為體系的電解液中電解獲得,其陽極反應(yīng)式為_____________________,陽極附近溶液的pH____________(選填增大、減小不變”)。

(4)電解制錳后的廢水中含有Mn2+,常用石灰乳進(jìn)行一級沉降得到Mn(OH)2沉淀,過濾后再向?yàn)V液中加入等體積的Na2S溶液,進(jìn)行二級沉降。為了將Mn2+的濃度降到1.0×l0-9mol/L,則加入的Na2S溶液的濃度至少是____________mol/L [已知Ksp(MnS)=4.5×l0-14]

【答案】3MnO2(s) + 4Al(s) ═ 2Al2O3(s) + 3Mn(s) H =(3a+b+4c)kJmol-1 升高溫度或增大c(Sn2+) 構(gòu)成多個微型原電池,加快反應(yīng)速率 ACD 3 75 0.375molL-1 Mn2+ —2e- +2H2O = MnO2 + 4H+ 減小 9.0×105

【解析】

1)①3MnO2(s)=Mn3O4(s)+ O2(g),②3Mn3O4(s)+ 8Al(s) =4A12O3(s) + 9Mn(s) ,③Al(s)3/4O2(g)=1/2Al2O3(s) H=ckJ·mol1MnO2Al反應(yīng)的方程式為4Al3MnO2=2Al2O33Mn,因此有(3×①+②+4×③)/3,得出:3MnO2(s) + 4Al(s) 2Al2O3(s) + 3Mn(s) H=(3ab4c)/3kJ·mol1;

2)①加快反應(yīng)速率,可以適當(dāng)升高溫度,增加c(Sn2)等;根據(jù)反應(yīng)方程式,有Sn單質(zhì)的生成,與Mn構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率;

A、Mn2Sn2是有顏色的離子,當(dāng)溶液顏色不再改變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故A符合題意;

B、不知投入量和轉(zhuǎn)化率,因此無法通過c(Mn2)=c(Sn2),判斷是否達(dá)到平衡,故B不符合題意;

CMnSn摩爾質(zhì)量不同,因此當(dāng)體系固體質(zhì)量不變,說明達(dá)到平衡,故C符合題意;

D、隨著反應(yīng)進(jìn)行,Mn2的量增大,Sn2量減少,當(dāng)Mn2Sn2濃度的比值保持不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故D符合題意;

③隨著反應(yīng)進(jìn)行,c(Mn2)增大,c(Sn2)減小,該反應(yīng)的平衡常數(shù),K=c(Mn2)/c(Sn2)=0.75mol·L1/0.25mol·L1=3;因?yàn)槭峭蝗芤悍磻?yīng),因此物質(zhì)的量之比等于物質(zhì)的量濃度之比,Mn2的產(chǎn)率為0.75mol·L1/(0.75mol·L10.25mol·L1)×100%=75%

Mn2Sn2的系數(shù)相等,MnSn為固體,因此加水稀釋,平衡不移動,加入蒸餾水至溶液體積變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,c(Mn2)為原來平衡時的一半,即c(Mn2)=0.75mol·L1/2=0.375mol·L1

3)根據(jù)電解原理,陽極上失去電子,化合價升高,因此MnSO4在陽極上放電,其電極反應(yīng)式為Mn22H2O2e=MnO24H;該電極產(chǎn)生H,酸性增強(qiáng),pH減;

4Mn21.0×109mol·L1,此時MnS溶液為飽和溶液,根據(jù)c(S2)=Ksp(MnS)/c(Mn2)=4.5×1014/1.0×109=4.5×105mol·L1,濾液中加入等體積的Na2S溶液,則加入Na2S溶液的濃度至少為4.5×105×2mol·L1=9.0×105mol·L1。

練習(xí)冊系列答案
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A.合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為

B.原稀硝酸的濃度為

C.反應(yīng)最終產(chǎn)生沉淀

D.向產(chǎn)生沉淀后的混合液中滴加稀硝酸,產(chǎn)生的沉淀完全溶解

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【題目】Na2CO3溶液中滴加鹽酸,反應(yīng)過程中能量變化如下圖所示,下列說法正確的是(  )

A.反應(yīng)HCO3- (aq)H(aq)=CO2(g)H2O(l)為放熱反應(yīng)

B.ΔH1ΔH2 ΔH2ΔH3

C.CO32- (aq)2H(aq)=CO2(g)H2O(l) ΔHΔH1ΔH2ΔH3

D.H2CO3(aq)=CO2(g)H2O(l) ΔH30

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【題目】某溫度下,在一個2 L的密閉容器中加入4 mol A2 mol B進(jìn)行反應(yīng):3A(g)2B(g) 4C(?)2D()。反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡,測得生成1.6 mol C,且反應(yīng)前后的壓強(qiáng)之比為5∶4(相同的溫度下測量),則下列說法正確的是(  )

A.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是KB.此時,B的平衡轉(zhuǎn)化率是35%

C.增大該體系的壓強(qiáng),平衡正向移動,化學(xué)平衡常數(shù)增大D.增加C,B的平衡轉(zhuǎn)化率不變

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【題目】隨著科技的進(jìn)步,合理利用資源、保護(hù)環(huán)境成為當(dāng)今社會關(guān)注的焦點(diǎn)。甲胺鉛碘(CH3NH3PI3)引用作新敏化太陽能電池的敏化劑,可由CH3NH2、PbI2HI為原料合成;卮鹣铝袉栴}:

1)制取甲胺的反應(yīng)為CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) H1

NH3電子式為_______。

②已知該反應(yīng)中相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:

則該反應(yīng)的H1=_______kJ·mol1

2)上述反應(yīng)中所需的甲醇可以利用甲烷為原料在催化劑作用下直接氧化來合成。煤炭中加氫氣可發(fā)生反應(yīng):C(s)+2H2(g)CH4(g) H2。在密閉容器中投入碳和H2,控制條件使其發(fā)生該反應(yīng),測得碳的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)及溫度的變化關(guān)系如圖中曲線所示。

①該反應(yīng)的H2_______0(“>” 、“<”“=”),判斷理由是_______。

②在4MPa、1100K時,圖中X點(diǎn)v(H2)____ v(H2)(“>”、“<”“=”)。該條件下,將1molC2molH2通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),平衡時測得的轉(zhuǎn)化率為80%,CH4的體積分?jǐn)?shù)為______。若維持容器體積不變,向其中再加入0.5mo1C1mo1H2,再次達(dá)到平衡后,平衡常數(shù)K_____(增大、減小不變”)

③某化學(xué)興趣小組提供下列四個條件進(jìn)行上述反應(yīng),比較分析后,你選擇的反應(yīng)條件是______(填字母序號)

A5MPa 800K B6MPa 1000K C10MPa 1000K D10MPa 1100K

3)已知常溫下PbI2飽和溶液(呈黃色)c(Pb2+)=1.0×103mol·L1,Pb(NO3)2溶液與KI溶液混合可形成PbI2沉淀,F(xiàn)將濃度為2×103mol·L1Pb(NO3)2溶液與一定濃度的KI溶液等體積混合,則生成沉淀所需KI溶液的最小濃度為______。

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【題目】下列說法正確的是

A.烷烴的通式為CnH2n+2,隨n值增大,碳元素的質(zhì)量百分含量逐漸減小

B.乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物為溴乙烷

C.1mol苯恰好與3mol氫氣完全加成,說明一個苯分子中有三個碳碳雙鍵

D.C7H16,主鏈上有5個碳原子的同分異構(gòu)體共有5

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【題目】下圖為某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式:

請回答下列問題。

1)該有機(jī)化合物含有的官能團(tuán)有_______________(填名稱)。

2)該有機(jī)化合物的類別是_______________(填字母序號,下同)。

A.烯烴 B. C.油脂 D.羧酸

3)將該有機(jī)化合物加入水中,則該有機(jī)化合物_______________

A.與水互溶 B.不溶于水,水在上層 C.不溶于水,水在下層

4)該物質(zhì)是否有固定熔點(diǎn)、沸點(diǎn)?_______________(填

5)能與該有機(jī)化合物反應(yīng)的物質(zhì)有_______________。

A.溶液 B.碘水 C.乙醇 D.乙酸 E.

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【題目】用除去表面氧化膜的細(xì)鋁條緊緊纏繞在溫度計(jì)上(如圖),將少許硝酸汞溶液滴到鋁條表面,置于空氣中,很快鋁條表面產(chǎn)生白毛,且溫度明顯上升。下列分析錯誤的是

A.AlO2化合放出熱量B.硝酸汞是催化劑

C.涉及了:2Al+3Hg2+→2Al3++3HgD.白毛是氧化鋁

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【題目】常溫下,下列有關(guān)敘述正確的是

A.飽和氯水中滴加NaOH至溶液呈中性:

B.100mL溶液和200溶液所含的相同

C.的一元酸和的一元強(qiáng)堿等體積混合后的溶液;

D.常溫下,、濃度均為。、COONa混合溶液

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