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(2010?江苏)高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料.实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:
(1)制备MnSO4溶液:
在烧瓶中(装置见右图)加入一定量MnO2和水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,反应3h.停止通入SO2,继续反应片刻,过滤(已知MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O).
①石灰乳参与反应的化学方程式为
SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O
SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O

②反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有
控制适当的温度
控制适当的温度
缓慢通入混合气体
缓慢通入混合气体

③若实验中将N2换成空气,测得反应液中Mn2+、SO42-的浓度随反应时间t变化如右图.导致溶液中Mn2+、SO42-浓度变化产生明显差异的原因是
Mn2+催化氧气与亚硫酸反应生成硫酸
Mn2+催化氧气与亚硫酸反应生成硫酸

(2)制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7.请补充由(1)制得的MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂:Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH].
边搅拌边加入碳酸钠或碳酸氢钠,并控制溶液的PH<7.7
边搅拌边加入碳酸钠或碳酸氢钠,并控制溶液的PH<7.7
;②
过滤,用水洗涤2-3次
过滤,用水洗涤2-3次
;③
检验SO42-是否被除去
检验SO42-是否被除去
;④
用少量的乙醇洗涤
用少量的乙醇洗涤
;⑤低于100℃干燥.
分析:(1)①根据题中所示的石灰乳的作用是吸收尾气二氧化硫来回答;
②根据实验的操作原则,为了让气体尽可能转化,要根据反应所需的条件和用量严格操作;
③考虑氮气的化学性质稳定,空气中氧气的活泼性等因素的影响;
(2)根据题干中所给的试剂结合MnCO3的性质来选择合适的制取方案.
解答:解:(1)①石灰乳的作用是吸收尾气二氧化硫,碱和酸性氧化物反应得到对应的盐和水,答案为:SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O;
②为使SO2尽可能转化完全,应定要保证控制反应的温度,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,要求所通气体一定要慢,故答案为:控制适当的温度、缓慢通入混合气体;
③氮气的化学性质稳定,空气中氧气性质活泼,在Mn2+催化作用下,易把亚硫酸氧化成硫酸,而使硫酸根浓度增大,故答案为:Mn2+催化氧气与亚硫酸反应生成硫酸;
(2)制取的原理是碳酸根和锰离子之间反应生成碳酸锰的过程,但要考虑MnCO3难溶于水、乙醇并在潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解以及Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7等因素,过程中控制溶液的PH值以及洗涤沉淀所选的溶剂要小心,故答案为:边搅拌边加入碳酸钠或碳酸氢钠,并控制溶液的PH<7.7、过滤,用水洗涤2-3次、检验SO42-是否被除去、用少量的乙醇洗涤.
点评:本题是一道实验综合性的题目,难度较大,考查了学生分析和解决问题的能力.
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?江苏二模)CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等.
已知:①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O
 △ 
.
 
2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl2+SnCl2═2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成配离子:

请回答下列问题:
(1)基态Cu原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s1
,H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是
O>N>H
O>N>H

(2)SO2分子的空间构型为
V形
V形
,与SnCl4互为等电子体的一种离子的化学式为
SO42-、SiO44-
SO42-、SiO44-

(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为
sp3杂化
sp3杂化
,乙二胺和三甲胺[N(CH33]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是
乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键

(4)②中所形成的配离子中含有的化学键类型有
abd
abd
.a.配位键     b.极性键     c.离子键    d.非极性键
(5)CuCl的晶胞结构如下图所示,其中Cl原子的配位数为
4
4

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?江苏一模)二甲酸钾是一种白色晶体,商品名为弗米(Formil),是一种能替代抗生素的促生长剂,化学式为KH(HCOO)2,具有吸湿性,易溶于水.
二甲酸钾的生产工艺流程如下:

(1)以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾,实验测得反应条件对产品回收率的影响如下:
表1 反应温度对产品回收率的影响
反应温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80
产品回收率(%) 75.6 78.4 80.6 82.6 83.1 82.1 73.7
表2 反应物料比对产品回收率的影响
反应物料比 2:1 3:1 4:1 5:1 6:1 7:1
产品回收率(%) 0 38.4 82.6 83.6 84.5 84.8
备注:表2中反应物料比为甲酸和无水碳酸钾的物质的量之比.
①写出甲酸和碳酸钾生产二甲酸钾的化学方程式:
4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O
4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O

②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在
50
50
℃∽
60
60
℃,反应物料比应选择
4
4
1
1
.由表1可知反应温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是
温度过高,甲酸易挥发
温度过高,甲酸易挥发

(2)测定某弗米产品纯度的实验方法如下:
称取该弗米产品2.5g,将其全部溶解在水中,配制成250mL未知浓度的溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,再滴加2~3滴指示剂,用0.10mol?L-1的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为18.50mL.
①加入的指示剂是
酚酞
酚酞
(选填“甲基橙”、“石蕊”或“酚酞”),用NaOH溶液滴定至终点的现象是
溶液由无色变为铅红色且在半分钟内不褪色
溶液由无色变为铅红色且在半分钟内不褪色

②上述弗米产品中二甲酸钾的质量分数为
96.2%
96.2%

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?江苏一模)开发具有广谱、高效、低毒的杀菌、消毒剂是今后发展的趋势.
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1mol O3转化为 1mol O2和1mol H2O)等物质常被用作消毒剂.等物质的量的上述物质消毒效率最高的是
C
C
.(填序号)
A.Cl2    B.H2O2   C.ClO2    D.O3
(2)氯氨(NH2Cl)可作为杀菌剂,请用化学方程式表示氯氨在水中的杀菌机理:
NH2Cl+H2O=NH3+HClO
NH2Cl+H2O=NH3+HClO

(3)氯溴海因(C5H6BrClN2O2)是一种比较安全的氯气和氯制剂的替代产品,其结构式如右图所示:
氯溴海因在水中的水解过程比较复杂,主要是水解生成次卤酸和海因,请画出海因的结构式:

(4)以铂(Pt)和铁为电极,以KOH溶液为电解液,用电解法可制备高铁酸钾(K2FeO4).
写出阳极的电极反应式:
Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O
Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?江苏二模)以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线,主要工艺有以下几种:
(1)甲烷的部分氧化.其反应式如下:
CH4(g)+
1
2
O2 (g)═CO (g)+2H2(g);△H=-35.6kJ?mol-1
则该反应的△S
0(填“>”、“<”或“=”).
有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H1=-890.3kJ?mol-1
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g);△H2=247.3kJ?mol-1
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);△H3=
250.3
250.3
kJ?mol-1
(2)甲烷水蒸汽催化重整.如右上图所示热氦气从下部流入提供能量.由甲烷和水蒸汽混合气从催化管的上部流入,从下端出来后再向上进入中心管.根据下表数据计算甲烷的转化率为
55%
55%

气体 进口温度/℃ 进口压强/MPa 进口流量/g?s-1 出口流量/g?s-1
甲烷 464 4.26 12 5.4
(3)甲烷二氧化碳催化重整.高温下,该反应速率明显降低的原因可能是
温度过高催化剂失去活性或甲烷在高温条件下分解产生炭黑影响该反应速率
温度过高催化剂失去活性或甲烷在高温条件下分解产生炭黑影响该反应速率

(4)甲烷的部分氧化与重整耦合.以天然气为燃料的发电尾气(主要含CO2、H2O、O2 和N2)与甲烷可直接用于制合成气.下列说法错误的是
C
C
(填序号).
A.直接利用烟气中的CO2,可以大规模地减少 CO2的排放量
B.发电尾气的出口温度较高,可以利用以节约能量
C.使用恰当的催化剂可以增大甲烷的转化率
D.因发电尾气反应中包含甲烷燃烧,可实现部分热量自供,可降低成本.

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