【题目】海洋深处有丰富的软锰矿，以此为主要原料生产MnSO4的工业流程如下：
已知：①软锰矿的主要成分是MnO2，此外还含有Fe2O3、Al2O3、CuO、NiO、SiO2等少量杂质。
②几种离子沉淀时数据信息如下：
(1)写出酸浸过程中SO2与MnO2反应的离子方程式___________。
(2)为了探究MnO2与SO2反应情况，某研究小组将含有SO2尾气和一定比例的空气通入MnO2悬浊液中，保持温度不变的情况下，测得溶液中c(Mn2+)和c(SO42－)随反应时间的变化如图所示。导致溶液中c(Mn2+)和c(SO42－)的变化产生明显差异的原因是___________。
(3)操作I是“除铁铝”，其主要步骤为向滤液I中加入软锰矿，调节p=5.2~6.0左右，使其Fe3+、Al3+沉淀完全，再加入活性炭搅拌、抽滤。写出滤液I中生成Fe2+相关的离子方程式___________、___________。
(4)操作Ⅱ是“除铜镍”，其主要步骤为：向滤液Ⅱ中加入MnS(难溶物)，充分搅拌，过滤。加入MnS能除去滤液Ⅱ中Cu2+和Ni2+的原因是___________。
(5)以MnSO4溶液为原料可通过电解法制备超级电容器材料MnO2，其装置如图所示：
则电解过程中阳极电极反应式为___________，电解一段时间后，阴极溶液中H+的物质的量___________(填“变大”、“减小”或“不变”)。实际生产过程中___________(填“能”或“不能”)用MnCl2溶液代替MnSO4溶液。
【答案】MnO2+S02=Mn2++SO42- Mn2+催化O2与H20、SO2反应,生成H2SO4 Fe2O3+6H+=2Fe2++3H2O SO2+2Fe3++2H20=SO42-+2Fe2++4H+ CuS和NiS的溶度积常数小于MnS,易于发生不溶物的转化 Mn2++2H20-2e-=MnO2+4H+ 不变 不能
【解析】
(1)酸浸过程中SO2具有还原性，MnO2具有氧化性，所以两者反应生成硫酸锰，反应的离子方程式为：MnO2+S02=Mn2++SO42-；答案：MnO2+S02=Mn2++SO42-。
(2) 若反应体系只发生MnO2+SO2=MnSO4,Mn2+与SO42-的浓度变化应该一致,而图示信息表明，SO42-的浓度变化比Mn2+的浓度变化要快，说明反应体系还发生了其它生成SO42-的反应,由于温度不变, SO42-的浓度变化说明Mn2+能催化O2与H20、SO2生成H4SO4反应。答案：Mn2+催化了O2与H20、SO2反应,生成H2SO4的反应。
(3)滤液I首先发生的是三氧化二铁被硫酸溶解反应：Fe2O3+6H+=2Fe2++3H2O，生成的三价铁离子具有氧化性，二氧化硫具有还原性，所以又会继续反应：SO2+2Fe3++2H20=SO42-+2Fe2++4H+。答案：Fe2O3+6H+=2Fe2++3H2O；SO2+2Fe3++2H20=SO42-+2Fe2++4H+。
(4)因为CuS和NiS的溶度积常数小于MnS,所以向滤液Ⅱ中加入MnS后，会转化成更难溶解的CuS和NiS沉淀，进而除去铜镍。答案：CuS和NiS的溶度积常数小于MnS,易于发生不溶物的转化。
(5)由图可知阳极上Mn2+失电子化合价升高，生成二氧化锰,因此电极反应式为Mn2++2H20-2e-=MnO2+4H+;阴极上2H++2e-=H2
,若电解过程中外电路转移amole-,则阴极消耗amolH+,同时有amnolH+由阳极移向阴极，故阴极溶液中H+的物质的量不会改变;不能用MnCl2溶液代替MnSO4溶液，因为Cl-会放电导致MnO2的产率降低。答案：不变；不能。
超能学典应用题题卡系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】—定温度下，水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是（ ）
A. 升高温度，可能引起由c向b的变化
B. 该温度下，水的离子积常数为l.0×10-13
C. 该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D. 该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化
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【题目】工业上用木炭粉和水蒸气在高温条件下反应制取H2，同时生成CO2。某学习小组在实 验室中模拟H2的工业生产过程并测定其产率，实验装置如下所示。
（1）仪器a的名称为_______________。仪器b的作用为____________________________。
（2）实验步骤：连接好装置，检查装置的气密性；______________________（按顺序填入下列步骤的序号）。
①向装置A、B、C、D中分别加入相应试剂，打开活塞K，通入一段时间N2。
②加热装置B处硬质玻璃管。
③关闭活塞K，连接盛有适量水的量气管。
④点燃装置A处酒精灯。
⑤待装置B处木炭粉完全反应后，停止加热。
（3）装置B处硬质玻璃管中发生的所有反应的化学方程式为______________________。
（4）读取B气管读数时，应注意的事项为冷却至室温、___________、视线与凹液面最低点相切；若仰视读取初始读数，则导致所测气体的体积___________（填“偏大”或“偏小”）。
（5）实验后所域取的气体体积为V2 mL标准状况）；取装置C中液体，加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤，将滤液和洗涤液合并，以甲基橙为指示剂，用0.1000molL-1的盐酸标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液的体积为V3mL。
①达到滴定终点时的现象为____________________________________________。
②H2的产率为______________________（列出代数式即可）。
③还可通过___________，得出装置C中所吸收产物的物质的量。
（6）从安全角度考虑，该实验装置的缺陷为_________________________________。
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【题目】铁和钴是两种重要的过渡元素。请回答下列问题：
（1）钴在元素周期表中的位置是___________，其基态原子的价电子排布图为___________。
（2）FeCO3是菱铁矿的主要成分，其中C原子的杂化方式为________；分子中的大π键可用符号Π
表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π
)，则CO32－中的大π键应表示为________。
（3）已知Fe2+半径为61pm，Co2+半径为65pm，在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，实验测得FeCO3受热分解温度低于CoCO3，其原因可能是______。
（4）Co(NH3)5Cl3是钴的一种配合物，向含0.01mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成白色沉淀2.87g。则该配合物的配位数为_____。
（5）奥氏体是碳溶解在r－Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞为面心立方结构(如图所示)，则该晶体中与铁原子距离最近的铁原子数目为___________；若该晶胞参数为a pm，则该晶体的密度为___________g·cm－3(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
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【题目】一定量的混合气体在密闭容器中发生反应 mA（g）+nB（g）
pC（g）达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的1/3，达到平衡时，C的浓度为原来的2.5倍，则下列说法正确的是
A. C的体积分数增加 B. A的转化率降低
C. 平衡向正反应方向移动 D. m+n＞p
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【题目】2019年是“国际化学元素周期表年”。下列有关说法不正确的是
A. 制冷剂氟里昂-12(CCl2F2)的研发利用，充分体现了元素周期表的指导作用
B. 通过测定物质中
的含量可以推断文物的年代
C. 门捷列夫预言的“类铝” 镓(Ga)元素的发现，证实了元素周期律的科学性
D. 过渡元素Ti、Mo、W等的单质有耐高温，耐腐蚀的特点，其合金可以制造火箭、导弹、宇宙飞船等
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【题目】下列关于电解质溶液中离子关系的说法正确的是( )
A. 0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中离子浓度关系：c(Na＋)＝2c(
)＋c(
)＋c(H2CO3)
B. 把0.2 mol/L NH4Cl溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后离子浓度关系：c(Cl－)＞c(
)＞c(H＋)＞c(OH－)
C. 常温，向醋酸钠溶液中滴加少量醋酸使其pH=7，则混合液中：c(Na＋)＝c(CH3COO－)
D. 在Na2CO3溶液中，c(H＋)＋c()＋c(H2CO3)= c(OH－)
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【题目】氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：
(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因 。
（2）在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应:2NO2(g)+2C(s)
N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：
①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A) Kc(B)（填“＜”或“＞”或“=”）。
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是 （填“A”或“B”或“C”）点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp= （列出表达式并计算结果。Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。
（3）亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4（298K）。它的性质和硝酸很类似。
①已知298K 时，H2CO的Ka1=4.2×10-7 ；Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是 。
②将10mL0.1mol/L的亚硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃时，一水合氨的Ki= 1.8×10-5）中,最后所得溶液为________（填“酸性”、“碱性”或者“中性”）。
（4）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：
①CaSO4（s）+CO（g）
CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJmol-1
②CaSO4（s）+ 4CO（g）CaS（s）+ 4CO2（g） △H = -189.2kJmol-1
反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H= kJmol-1；
(5)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1；
②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH=______时，Fe2+开始沉淀。【已知：KSP(FeS)=1.4×10-19】
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【题目】某探究活动小组根据侯德榜制碱原理，按下面设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法正确的是
A. 乙装置中盛放的是饱和食盐水
B. 丙装置中的溶液变浑浊，因有碳酸氢钠晶体析出
C. 丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止产生的气体污染空气
D. 实验结束后，分离碳酸氢钠的操作是蒸发结晶
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