(16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质 | 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)MnCO3+H2 SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O (3分)
(2) MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O (3分)
(3) CoS和NiS (3分,错、漏均扣1分)
(4)阴 (1分),Mn2++2e-=Mn (3分)
(5)沉降得到MnS,以进一步去除废水中的Mn2+。 (3分)
解析试题分析:⑴加稀硫酸时样品中的MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,并产生二氧化碳和水;
⑵据得失电子守恒有MnO2+2Fe2+――Mn2++2Fe3+,再据电荷守恒有MnO2+2Fe2++4H+――Mn2++2Fe3+,最后据原子守恒得MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
⑶由于在第一次过滤之后的滤液中含有Mn2+、Ni2+、Co2+,向其中加入(NH4)2S,根据各物质的溶度积常数可确定有CoS和NiS沉淀(滤渣2)生成;
⑷由于第二次过滤后的滤液中主要含有NiSO4,电解该溶液时Ni2+在阴极上被还原:Mn2++2e-=Mn;
⑸由于将一级沉降得到Mn(OH)2沉淀过滤之后的滤液中还含有Mn2+,以进一步去除废水中的Mn2+,向该滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降得到MnS[据溶解积常数确定其溶解度比Mn(OH)2小]。
考点:考查化学流程图。
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
下列实验设计能够成功的是
| 实验目的 | 实验步骤及现象 |
A | 检验亚硫酸钠试样是否变质 | |
B | 检验某卤代烃是否是氯代烃 | |
C | 证明酸性条件H2O2氧化性比I2强 | |
D | 除去铁屑表面的油污 | 铁屑用热的碳酸钠溶液洗涤,再用蒸馏水冲洗干净 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
用下列装置进行相应实验,能达到目的的是
A.用图1装置除去C12中少量的HCl |
B.用图2装置蒸干NH4Cl饱和溶液制取NH4Cl晶体 |
C.用图3装置制取纯净的CO2气体 |
D.用图4装置分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
下列有关乙烯和苯燃烧的说法不正确的是
A.点燃前都要检验纯度 | B.质量相同时,消耗的氧气不同 |
C.燃烧时都会产生黑烟 | D.充分燃烧,都产生二氧化碳和水 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
乙烯中混有SO2气体,欲除去SO2,得到较纯净的乙烯,最好依次通过下列哪组试剂的洗气瓶( )
A.酸性KMnO4溶液、浓H2SO4 | B.溴水、浓H2SO4 |
C.浓H2SO4、酸性KMnO4溶液 | D.NaOH溶液、浓H2SO4 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(16分)高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值,工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等),制备高纯六水氯化锶晶体的过程为:
已知: Ⅰ. SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(17分)(2012?广东)难溶性杂卤石(K2SO4?MgSO4?2CaSO4?2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡
K2SO4?MgSO4?2CaSO4?2H2O(s)?2Ca2++2K++Mg2++4+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如图1:
(1)滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石.
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因: .
(3)“除杂”环节中,先加入 溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入 溶液调滤液PH至中性.
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图2,由图可得,随着温度升高,① ② ;
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+?CaCO3(s)+
已知298K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10﹣9,Ksp(CaSO4)=4.90×10﹣5,求此温度下该反应的平衡常数K (计算结果保留三位有效数字).
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某研究小组设计如下工艺路线提纯工业碳酸钠。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-、和SO42—等杂质。
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:
Ⅱ.有关物质的溶度积如下:
物质 | CaCO3 | MgCO3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp | 4.96×10-9 | 6.82×10-6 | 4.68×10-6 | 5.61×10-12 | 2.64×10-39 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为 。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是 ,滤渣是 ;过滤操作②的滤液是 和 ,滤渣是 。
(3)工艺过程中③和④的目的是 。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是 。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水中,用0.0500 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,至粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00mL,反应的离子方程式为 ;列式计算该成品的纯度 。
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