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    某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等．已知碳酸锰难溶于水．一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：

    阴离子膜法电解装置如图所示：

    （1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式：
     
    ．
    （2）已知Ksp （Fe（OH）3）=4×10-38，假设溶液中Fe3+离子浓度为0.1mol?L-1，则开始生成Fe（OH）3 沉淀的pH是
     
    ，沉淀完全的pH是
     
    ．（可能用到的数据：lg
    30.4
    =-0.1  lg
    34
    =0.2）
    （3）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：
    离子Fe3+A13+Fe2+Mn2+Mg2+
    开始沉淀的pH1.23.77.07.89.3
    沉淀完全的pH3.74.79.69.810.8
    加氨水调节溶液的pH等于6，则“滤渣（待处理）”的成分是
     
     （写化学式），滤液中含有的阳离子有H+和
     
    （写符号）．
    （4）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣A中也无MnO2，请用离子方程式解释原因：
     
    ．
    （5）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的
     
    极．实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为
     
    ．
    （6）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式：
     
    ．
    考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,电解原理,制备实验方案的设计
    专题：实验设计题,电化学专题
    分析：将碳酸锰矿粉溶于稀硫酸中，MnCO3、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反应生成硫酸盐，酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加双氧水、再加氨水，并调节溶液的pH到6，根据氢氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，则滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，然后进一步精制，再利用阴离子交换膜电解，从而得到金属Mn，
    （1）碳酸锰和稀硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水；
    （2）根据Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）?c3（OH-），铁离子的浓度是1×10-5mol/L，认为是完全沉淀，据此计算；
    （3）根据氢氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+；
    （4）酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原，亚铁离子被氧化生成Fe3+；
    （5）电解时，电解溶液中阴离子向阳极移动，据此判断阴阳极，连接电解池阴极的电极是原电池负极；阳极上氢氧根离子放电生成氧气；
    （6）锰离子不稳定，能被氧气氧化生成二氧化锰，据此书写电极反应式．
    解答： 解：将碳酸锰矿粉溶于稀硫酸中，MnCO3、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反应生成硫酸盐，酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加双氧水、再加氨水，并调节溶液的pH到6，根据氢氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，则滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，然后进一步精制，再利用阴离子交换膜电解，从而得到金属Mn，
    （1）碳酸锰和稀硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，离子方程式为MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O，故答案为：MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O；
    （2）Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）?c3（OH-），溶液中Fe3+离子浓度为0.1mol?L-1，则开始生成Fe（OH）3 沉淀时，c（OH-）=
    3
    Ksp
    c(Fe3+)
    =
    3
    4×10-38
    0.1

    =
    30.4×10-36
    =
    30.4
    ×10-12，c（H+）=
    10-2
    30.4
    ，pH=1.9，当铁离子沉淀完全时，c（OH-）=
    3
    Ksp
    c(Fe3+)
    =
    3
    4×10-38
    10-5
    =
    34×10-33
    =
    34
    ×10-11，c（H+）=
    10-3
    34
    ，pH=3.2，故答案为：1.9；3.2；
    （3）加入双氧水时将亚铁离子氧化为铁离子，根据氢氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，所以滤渣的成分是Al（OH）3、Fe（OH）3，滤液中含有的阳离子有H+和Mn2+、Mg2+、NH4+，故答案为：Al（OH）3、Fe（OH）3；Mn2+、Mg2+、NH4+；
    （4）酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原，亚铁离子被氧化生成Fe3+，反应为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，故答案为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；
    （5）根据阴离子移动方向知，左边电极是阴极、右边电极是阳极，则连接阴极的电极A是电源负极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案为：负极；4OH--4e-=O2↑+2H2O；
    （6）锰离子不稳定，易被氧气氧化生成二氧化锰，所以阳极反应的副反应为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，故答案为：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+．
    点评：本题考查混合物的分离和提纯，侧重考查学生对知识的综合运用能力，涉及电解原理、氧化还原反应，知道流程图中各个步骤发生的反应、基本操作，题目难度较大．
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    有机物A、B、C的相对分子质量均为100．
    （1）A是含有n个碳原子的烃，每个分子中含有3n+1个共价键，则其分子式为
     
    ．
    （2）B是含碳60%的烃的含氧衍生物，其分子中只有一种官能团，与新制氢氧化铜悬浊液反应时有红色氧化亚铜生成，经核磁共振谱检验该物质分子中只有两种类型的氢原子，试写出B的结构简式
     

    （3）C物质是B的另一同分异构体，能发生下图所示的变化，已知C分子中不含甲基，E、G为高分子化合物，I是分子式为C5H10O3的六元环状化合物．请按要求填空

    ①C分子中所含官能团名称为
     
    、
     
    ．
    ②I物质的结构简式为
     
    ．
    ③写出由C生成E的反应方程式
     
    ．该反应的类型为
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3?6H2O）的工艺流程如下：

    回答下列问题：
    Ⅰ、（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的化学反应为2SO2（g）+O2（g）
    △
    2SO3（g），该反应的平衡常数表达式为K=
     
    ；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为
     
    ．
    （2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是
     
    、
     
    ．
    （3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为
     
    ；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为
     
    （写化学式）．
    Ⅱ、已知：CuCl2溶液中含有少量杂质FeCl2，为制备纯净的CuCl2?2H2O晶体，拟定实验步骤如图所示：

    请回答下列问题：
    （4）步骤Ⅰ中，将Fe2+转化为Fe3+最好选用下列氧化剂中的
     
    （填字母）
    A．K2Cr2O7　             B．NaClO　               C．H2O2
    该反应的离子方程式为
     

    （5）在步骤Ⅱ中，加入Y的目的是为了调节溶液的酸度以促使Fe3+沉淀完全，Y可以是下列物质中的
     
    （填字母）．
    A．NaOH                 B．Cu                    C．Cu2（OH）2CO3
    （6）步骤Ⅲ应控制的实验条件是
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    实验室用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4的主要流程如下：


    （1）在沉淀反应器中，Al3+与过量的氨水反应的离子反应方程式为
     

    （2）如图2所示，过滤操作中的一处错误是
     

    （3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是
     

    （4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备如图1．F中试剂的作用是
     
    ．用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：

    （1）为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入
     
    （填“A”或“B”），再滴加另一反应物．
    （2）如图乙所示，过滤操作中的一处错误是
     
    ．
    （3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是
     
    ．高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是
     
    ．
    （4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置（如图甲）制备．

    装置B盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是
     
    ．F中试剂的作用是
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5?H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7?10H2O．利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：

    回答下列有关问题：
    （1）硼砂中B的化合价为
     
    ，将硼砂溶于热水后，常用稀H2SO4调pH=2～3制取H3BO3，该反应的离子方程式为
     
    ．
    （2）MgCl2?7H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是
     
    ．若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为
     
    ．
    （3）镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为    Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，则正极反应式为
     
    ．常温下，若起始电解质溶液pH=1，则pH=2时，溶液中Mg2+浓度为_
     
    ．当溶液pH=6时，
     
    （填“有”或“没有”）Mg（OH）2沉淀析出（已知Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12）．
    （4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼．现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30mol?L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00mL．该粗硼样品的纯度为
     
    （提示：I2+2S2O
     
    2-
    3
    ═2I-+S4O
     
    2-
    6
    ）（结果保留一位小数）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料．工业上可利用CO或CO2来生产甲醇．甲醇制备的相关信息如表：
    化学反应及平衡常数 平衡常数数值
     500℃ 800℃
     ①2H2O（g）+CO（g）?CH3OH（g） K1 2.5 0.15
     ②H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g） K2 1.02.50 
     ③3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） K3 2.50.375 
    （l）反应①是
     
    反应（选填“吸热”“放热”）．
    （2）请写出反应③的平衡常数表达式K3=
     
    ． 500℃时测得反应③在某时刻，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度（mol/L）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，此时v正
     
    v逆（选填“＞”“＜”“=”）
    （3）若某温度下反应①从开始到平衡CO和CH3OH的浓度变化如图一所示，则用H2浓度变化表示此段时间内该反应的平均速v（H2）
     
    ，在3min内CO的转化率为多少
     
    ，若某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如图二所示，则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）
     
    K（B）（选填“＞”“＜”“=”）．

    （4）一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生反应②，可判断该反应已经达到平衡的是
     
    ．（用相应字母表示）
    A．容器中总压强不变       
    B．混台气体的平均摩尔质量不变
    C．混合气体的密度不变     
    D．CO2（g）或CO（g）的浓度不变．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    实验室需要配制100mL 2.0mol?L-1的NaOH溶液．现有以下仪器：托盘天平（带砝码、镊子）、烧杯、玻璃棒、药匙、洗瓶．
    （1）还缺少
     
    仪器．
    （2）实验时需准确称量NaOH固体
     
    g．
    （3）该实验中若出现如下情况（其他操作正确），所配溶液浓度偏低的有
     
    ．
    ①溶解转移后未洗涤烧杯和玻璃棒；
    ②定容时加水超过了刻度线，用胶头滴管吸出一些溶液使液面达到刻度线；
    ③搅拌或转移溶液时有液体溅出；
    ④定容时，俯视刻度线；
    ⑤称取固体时，药品与砝码的位置放反．
    （4）取所配制的NaOH溶液25mL与一定质量的铝充分反应，铝全部溶解后，收集到生成的气体体积为1344mL（已换算成标准状况下）．
    已知：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
    求：①参加反应的铝的质量．
    ②反应后溶液中OH-物质的量浓度（假设反应前后溶液体积不变）．（要求书写计算过程和结果）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列分子的VSEPR模型与分子立体结构模型一致的是（　　）
    A、NH3
    B、CCl4
    C、H2O
    D、PCl3

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    同步练习册答案