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【题目】硫酸锰是一种植物合成叶绿素的催化剂,也可用于制备多种含锰物质。

回答下列问题:

⑴工业上可用惰性电极电解MnSO4溶液的方法制备MnO2,其阳极的电极反应式为________

⑵我国普遍采用两矿加酸法制备MnSO4。两矿指软锰矿(主要成分MnO2,含少量Al2O3SiO2)、黄铁矿(FeS2)。生产MnSO4的工艺流程如下:

①软锰矿和黄铁矿需按一定比例混合,若黄铁矿过量太多,将导致的主要后果为________

酸溶时,黄铁矿被氧化为Fe3+SO42的离子方程式为________,该操作需控制在90℃,温度不能过低的原因为________

③若使氧化的溶液中杂质离子除净,pH”应不小于________保留两位有效数字。已知:Mn(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Ksp分别为2.0×10-131.0×10-334.0×10-38,溶液中离子浓度小于等于10-5 mol·L1时,认为该离子沉淀完全。

MnSO4的溶解度曲线如图所示,则操作I”,为________________、用热水洗涤、干燥。

⑶用(NH4)2S2O8溶液鉴别溶液中Mn2+的现象为溶液变为紫红色。所发生反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________S2O82中含有1个过氧键。则其中S元素的化合价为________

【答案】Mn2+ + 2H2O 2e = MnO2+ 4H+ 酸溶时过量的黄铁矿消耗过多的硫酸且生成污染性气体H2S 15MnO2 + 2FeS2 + 28H+ 15 Mn2+ + 2Fe3+ + 4 SO42+ 14H2O 温度过低时反应速率慢,酸溶不充分 4.7 蒸发结晶 趁热过滤 5:2 +6

【解析】

⑴由信息,阳极上Mn2+失电子生成MnO2

⑵①酸溶时,若黄铁矿过量太多,将导致消耗过多的硫酸且生成污染性气体H2S;②由信息和氧化还原反应原理写出离子方程式;温度过低时反应速率慢,酸溶不充分;③由信息,当Al3+沉淀完全时,Fe3+已沉淀完全,根据溶度积进行计算;

④由图知,从MnSO4溶液中分离出MnSO4的操作为蒸发结晶、趁热过滤、用热水洗涤、干燥;

⑶根据化合价升降和得失电子守恒得出氧化剂和还原剂的物质的量;S2O82中含有1个过氧键,根据化合价计算;

⑴由信息,阳极上Mn2+失电子生成MnO2,电极反应式为Mn2+ + 2H2O 2e = MnO2+ 4H+;故答案为:Mn2+ + 2H2O 2e = MnO2+ 4H+

⑵①由流程图中信息知,两矿混合、粉碎后,用硫酸进行酸溶,若黄铁矿过量太多,将导致的主要后果为酸溶时过量的黄铁矿消耗过多的硫酸且生成污染性气体H2S;故答案为:酸溶时过量的黄铁矿消耗过多的硫酸且生成污染性气体H2S

②由信息,酸溶时发生反应的离子方程式为15MnO2 + 2FeS2 + 28H+ 15 Mn2+ + 2Fe3+ + 4 SO42+ 14H2O;该操作需控制在90℃,温度过低时反应速率慢,酸溶不充分;故答案为:15MnO2 + 2FeS2 + 28H+ 15 Mn2+ + 2Fe3+ + 4 SO42+ 14H2O;温度过低时反应速率慢,酸溶不充分;

③由信息,当Al3+沉淀完全时,Fe3+已沉淀完全,溶液中的c(OH) = 5×1010 mol·L1c(H+) = 2×105 mol·L1pH =4.7,则pH”应不小于4.7;故答案为:4.7

④由图知,从MnSO4溶液中分离出MnSO4的操作为蒸发结晶、趁热过滤、用热水洗涤、干燥;故答案为:蒸发结晶;趁热过滤;

⑶由信息,(NH4)2S2O8Mn2+氧化为MnO4Mn的化合价从+2价升高到+7价,本身被还原为SO42S的化合价从+7价降低到+6价,根据得失电子守恒知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:2S2O82中含有1个过氧键,则-2×6+(-1×2)+2x =-2,解得x=6;故答案为:5:2+6

练习册系列答案
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【题目】CuSO4是一种重要的化工原料,其制备途径及性质如图所示(假设恰好完全反应)。下列说法正确的是

A.途径①所用混酸中,H2SO4 HNO3物质的量之比为2:3

B.1molCuSO4 1100℃所得混合气体中,O2 0.75mol

C.Z 只能是葡萄糖

D.相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想

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【题目】氯化亚铜,白色、易被氧化,广泛用作催化剂、媒染剂、脱色剂等。工业上用初级铜矿粉主要含CuSFeO制备活性CuCl的流程如下:

1)滤渣Ⅰ是和单质硫的混合物,反应Ⅰ中参与反应的化学方程式为:未配平,氧化产物为________

2)除时得沉淀,该反应的离子方程式为________

3)已知可溶于氨水形成深蓝色溶液:。蒸氨条件及蒸氨效果见下表:

序号

温度

时间

压强

残液颜色

a

110

60

浅蓝色

b

100

40

几乎很浅

c

90

30

无色透明

由表中信息可知蒸氨的条件应选________填序号

蒸出的氨气可以回收利用,在实验室用如图装置来收集。当集气瓶收集满氨气时观察到的现象是________

4)反应Ⅱ的离子方程式为________

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【题目】(1)CO(NH2)2分子中含有σ键与π键的数目之比为:______N原子的杂化类型为______

(2)类卤素(SCN)2与卤素性质相似,对应的酸有两种,理论上硫氰酸(HSC≡N)的沸点低于异硫氰酸(HN=C=S)的沸点,其原因是:_________________________

(3)S能形成很多种含氧酸根离子,如SO32-SO42-S2O72-,已知S2O72-的结构中所有原子都达到稳定结构,且不存在非极性键,由该离子组成二元酸的分子式为H2S2O7,试写出其结构式_____________________________

(4)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。如下表所示:含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系。

次氯酸

磷酸

硫酸

高氯酸

含氧酸

Cl—OH

非羟基氧原子数

0

1

2

3

酸性

弱酸

中强酸

强酸

最强酸

已知亚磷酸是中强酸,亚砷酸是弱酸且有一定的弱碱性,

H3PO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式是:__________________________

H3AsO3中加入足量的浓盐酸,写出化学方程式:___________________________

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【题目】实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是2C6H5CHOKOH C6H5CH2OHC6H5COOKC6H5COOKHCl→C6H5COOHKCl。已知苯甲醛易被空气氧化;苯甲醇的沸点为205.3 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示:

根据以上信息判断,下列说法错误的是

A. 操作Ⅰ是萃取分液

B. 操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇

C. 操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钾

D. 乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇

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【题目】在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)2B(g)3C(g)nD(g),开始时A4molB6mol5min末达到平衡,此时测得C的物质的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)0.2mol·L1·min1

计算:

1)平衡时A的物质的量浓度为___

2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)___

3)化学方程式中n值为__

4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:

v(A)5mol·L1·min1

v(B)6mol·L1·min1

v(C)4.5mol·L1·min1

v(D)8mol·L1·min1

其中反应速率最快的是__(填编号)

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【题目】常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满XY两种气体,打开开关a,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是

编号

气体X

HI

NH3

H2

NO

气体Y

Cl2

HCl

Cl2

O2

A. B.

C. D.

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【题目】工业生产中含硫废水的排放会污染环境,需要对含硫废水进行处理与利用。

1)某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S

①测得该废水溶液pH=12,用离子方程式解释溶液呈碱性的原因_____

②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_____。已知1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s) + 4H2(g)Na2S(s) + 4H2O(g) ,已知该反应的平衡常数K1000K1400,则该反应的△H______0(填“>”“=”“<”)。

2)含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3,回收废水中的硫化物,以减少资源的浪费,可采用以下方法:

①中和含酸废水工业常用的试剂x_____

②写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式____

③铁屑与石墨能形成微型原电池,SO32-在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的,写出SO32-在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式:____

④已知:2H2S(g)+O2(g) =2S(s) +2H2O(l) H=-632.8kJ/mol

SO2 (g) =S(s)+ O2(g) H= +269.8kJ/mol

H2SO2反应生成SO2H2O的热化学方程式为_____

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A.分子式为C3H6O3

B.分子中既有极性键也有非极性键

C.分子中σ键与π键个数之比为31

D.分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化

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