【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“滤渣1”含有S和___;在稀硫酸“溶浸”中二氧化锰与硫化锰发生氧化还原反应,还原剂是__,写出化学方程式___。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是__。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为__~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是__。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是__。
(6)写出“沉锰”的离子方程式__。
(7)工业上常用NH4HCO3做金属离子的沉淀剂,而不用Na2CO3或NaHCO3,其优点是NH4HCO3溶解度大,容易洗涤,过量时受热易分解,便于分离除去。写出分解的化学方程式__
【答案】SiO2(不溶性硅酸盐) MnS MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O 将Fe2+氧化为Fe3+ 4.7 NiS和ZnS F-与H+结合形成弱电解质HF,MgF2Mg2++2F-平衡向右移动 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O
【解析】
根据流程:二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)在硫酸中酸浸,主要的反应为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤渣1含有S和SiO2,滤液含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节pH在4.7~6之间,除去Fe3+、Al3+,滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中加入Na2S除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS,加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+,滤渣4为MgF2,滤液主要含有Mn2+,加入碳酸氢铵发生反应:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O,用硫酸溶解碳酸锰得到产品硫酸锰,据此分析作答。
(1)Si元素以SiO2(不溶性硅酸盐)的形式存在,SiO2(不溶性硅酸盐)不溶于硫酸,“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O,MnS为还原剂,滤渣1含有S和SiO2(不溶性硅酸盐);
故答案为:SiO2(不溶性硅酸盐);MnS ;MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O;
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+;故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+;
(3)根据分析,调节pH的目的是除去Fe3+、Al3+,但不沉淀Mn2+、Mg2+、Zn2+、Ni2+,根据表pH的范围为4.7~6;故答案为:4.7;
(4)加入Na2S除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS;故答案为:NiS和ZnS;
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,因为F与H+结合形成弱电解质HF,MgF2Mg2++2F平衡向右移动;故答案为:F与H+结合形成弱电解质HF,MgF2Mg2++2F平衡向右移动;
(6)根据分析和流程,沉锰的反应为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;故答案为:Mn2++2HCO3-=
(7)NH4HCO3分解的化学方程式为:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;故答案为:NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O。
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【题目】2019年10月1日,在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上,最后亮相的DF-31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子排布式为__。
(2)与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素,可能位于周期表中的__区。
(3)实验室常用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。其中N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为__(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为__。
(4)铁元素能与CO形成Fe(CO)5。羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含__molσ键,与CO互为等电子体的一种离子的化学式为__。
(5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积,然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞,C60分子占据顶点和面心处,K+占据的是C60分子围成的__空隙和__空隙(填几何空间构型);若C60分子的坐标参数分别为A(0,0,0),B(,0,
),C(1,1,1)等,则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为__。
(6)Ni可以形成多种氧化物,其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,a的值为0.88,且晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+,则晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为__,晶胞参数为428pm,则晶体密度为__g/cm3(NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出表达式)。
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【题目】下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b中,开关由M改置于N时,Cu﹣Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中,Zn﹣MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】聚乙烯醇肉桂酸酯(M)可用作光刻工艺中的抗腐蚀涂层,其合成路线如下:
已知:R1—CHO+R2—CH2CHOCHOHR1CHCHOR2
请回答:
(1)C的化学名称为______________;M中含氧官能团的名称为____________。
(2)F→G的反应类型为__________;
检验产物G中新生成官能团的实验方法为______________________________。
(3)C→D的化学方程式为________________________________________。
(4)E的结构简式为_______________________;
H的顺式结构简式为_____________________________。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有________种(不考虑立体异构);
①属于芳香族化合物 ②能发生水解反应和银镜反应
其中核磁共振氢谱有4种吸收峰的物质的结构简式为_________________(任写一种)。
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【题目】测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻 | ① | ② | ③ | ④ |
温度/℃ | 25 | 30 | 40 | 25 |
pH | 9.66 | 9.52 | 9.37 | 9.25 |
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是
A. Na2SO3溶液中存在水解平衡:+H2O
+OH
B. ④的pH与①不同,是由于浓度减小造成的
C. ①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D. ①与④的Kw值相等
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【题目】室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
加入物质 | 结论 | |
A | 50 mL 1 mol·L-1H2SO4 | 反应结束后,c(Na+)=c(SO |
B | 0.05 mol CaO | 溶液中 |
C | 50 mL H2O | 由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变 |
D | 0.1 mol NaHSO4固体 | 反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中不正确的是
A. 1mol NH4+ 所含的质子总数为10NA
B. 联氨(N2H4)中含有极性键和非极性键
C. 过程II属于氧化反应,过程IV属于还原反应
D. 过程I中,参与反应的NH4+与NH2OH的物质的量之比为1:1
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【题目】若用AG表示溶液的酸度,其表达式为:AG=lgc(H+)/c(OH-)。室温下,实验室里用0.1mol/L的盐酸溶液滴定10mL0.1mol/LMOH溶液,滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是
A. 该流定过程可选择酚酞作为指示剂
B. 溶液中由水电离的c(H+):C点>D点
C. C点时加入盐酸溶液的体积等于10mL
D. 若B点加入的盐酸溶液体积为5mL,所得榕液中:c(M+)+c(H+)=c(MOH)+c(OH-)
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【题目】
上述反应可用来推断烯烃的结构,某单烯烃A可以发生如下图示的转化,回答下列问题
(1)B的分子式为_____________,D中含有官能团的名称________________。
(2)C→F中步骤①的化学反应方程式______________,该反应的反应类型是___________。
(3)B无银镜反应,D在浓硫酸存在下加热可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E(不考虑立体异构),则A的结构简式为________________。
(4)G的同分异构体中,满足下列要求的结构有__________种(不考虑立体异构)。
①属于酯类;②酸性条件下水解能得到相对分子质量为74的有机物
(5)已知:,请写出由C制备2—丙醇的合成路线_________________。
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