【题目】锰是一种银白色的脆性金属，强度不如铁，但把锰加到钢铁中，竟然能使钢铁的强度提高4～8倍，而且还提高了钢的耐磨性，所以锰钢在工农业生产及国防建设中有着广泛的用途。
用阴离子膜电解法的新技术从含有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等成分的锰矿石中提取金属锰，其工艺流程如下：
已知FeCO3、MnCO3难溶于水．
（1）设备1中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2．则滤渣1的主要成分是_________(填化学式)。
（2）设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是_________。
（3）设备2中加足量双氧水的作用是_________。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+:_________。
（4）设备4中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解．用化学平衡移动原理解释原因：_________。
（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置如图：
①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，其电极反应式为_________。
②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_________。
【答案】（1）SiO2；（2）2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O 或2FeCO3+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++CO2↑+4H2O；
（3）将Fe2+完全氧化为Fe3+；取滤液2，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2+，否则没有Fe2+；（4）滤渣2中存在Al(OH)3，存在电离平衡：Al3++3OH-
Al(OH)3AlO2-+H++H2O，加入NaOH溶液，H+被中和，浓度减低，Al(OH)3不断溶解；
（5）①负极；4OH--4e-=2H2O+O2↑；②Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。
【解析】
试题分析：锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等，用硫酸溶解，SiO2不硫酸反应，MnCO3、FeCO3、Al2O3与硫酸反应得到MnSO4、FeSO4、Al2(SO4)3，而滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2，酸性条件下MnO2将Fe2+离子氧化为Fe3+离子，过滤除去二氧化硅等不溶物，滤渣1为SiO2等不溶物．滤液1中加入过氧化氢将Fe2+离子氧化为Fe3+离子，再加入氨水调节溶液pH使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤分离，滤液2中含有MnSO4、NH4SO4等，滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，向滤渣2中加入氢氧化钠，氢氧化铝溶解得到NaAlO2，过滤分离．滤液2电解得到Mn。
（1）根据分析可知，滤渣1的主要成分是SiO2，故答案为：SiO2；
（2）设备1中发生氧化还原反应：二氧化锰在酸性条件下将+2价铁氧化为铁离子，二氧化硫被还原得到Mn2+，反应离子方程式为：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O 或2FeCO3+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++CO2↑+4H2O，故答案为：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O 或2FeCO3+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++CO2↑+4H2O；
（3）设备2中加足量双氧水将Fe2+离子氧化为Fe3+离子，便于调节pH时转化为沉淀除去，检验滤液2中是否存在Fe2+的方案为：取滤液2，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2+，否则没有Fe2+，故答案为：将Fe2+完全氧化为Fe3+；取滤液2，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2+，否则没有Fe2+；
（4）根据分析可知，滤渣2中存在Al(OH)3，存在电离平衡：Al3++3OH-
Al(OH)3AlO2-+H++H2O，加入NaOH溶液，H+被中和，浓度减低，导致Al(OH)3不断溶解，故答案为：滤渣2中存在Al(OH)3，存在电离平衡：Al3++3OH-Al(OH)3AlO2-+H++H2O，加入NaOH溶液，H+被中和，浓度减低，Al(OH)3不断溶解；
（5）①电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则左室为阴极室，右室为阳极室，A为电源的负极，B为电源的阳极，阳极以稀硫酸为电解液，溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：负极；4OH--4e-=2H2O+O2↑；
②Mn2+进入阳极区，发生氧化反应生成MnO2，需要有水参与反应，根据电荷守恒可知有氢离子生成，该副反应的电极反应式：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，故答案为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。
导学教程高中新课标系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】在不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)有如图所示关系。下列条件关于离子共存说法中正确的是( )
A．a点对应的溶液中大量存在：Fe3+、Na+、Cl―、SO42―
B．b点对应的溶液中大量存在：NH4+、Ba2+、OH―、I―
C．c点对应的溶液中大量存在：Na+、Ba2+、Cl―、HCO3―
D．d点对应的溶液中大量存在：Na+、K+、SO32―、Cl―
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b连接时，铜片上发生氧化反应
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【题目】某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益，而且能够防止环境污染，现按以下方式进行处理利用：
试回答：
（1）A的名称是____________；
（2）写出D的同分异构体的结构简式____________。
（3）D到E的反应类型为____________，D到E的反应试剂可以为____________。
（4）实验室制备H后，提纯H的分离方法为____________。
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【题目】乙二醇（
）是一种重要的化工原料，
Ⅰ.在一定条件下以CO和H2为原料可以合成乙二醇，反应方程式如下：
2CO(g)＋3H2(g) 
(g) ΔH= a kJ/mol
（1）该反应能够自发进行，可以推出a 0；（填“>”“<”或“=”）。
（2）在一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入2 mol CO (g)和3mol H2(g)，压强为P1，达到平衡时压强变为P2，且P1:P2=15:7，则该温度下的化学平衡常数K=______
（3）只改变反应的一个条件，能使平衡体系中
增大的措施有 （写两条）
Ⅱ.乙二醇经连续催化氧化后可得到乙二酸（HOOC-COOH），乙二酸俗称草酸，分子式可以用H2C2O4表示，H2C2O4是一种二元弱酸，常温下其电离平衡常数K1=5.0×10-2，K2=5.0×10-5
（1）H2C2O4的电离方程式为 。
（2）Na2C2O4溶液显 （填“酸性”、“中性”或“碱性”），溶液中各离子浓度从大到小的顺序为 。
（3）已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10-5，常温下，
反应NH3·H2O + HC2O4- 
NH4+ +C2O42-+H2O的平衡常数K= 。
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【题目】制备溴苯的实验装置如右图所示，请回答下列问题：
（1）反应开始前已向仪器A中加入的固体药品是铁粉，则装在左侧分液漏斗中的液体药品是 。
（2）写出实验室制溴苯的化学方程式 。
（3）该反应装置中冷凝管B有上、下两个口，冷却水应从 口进入（填“上”或“下”）。
（4）右侧分液漏斗中的物质在 加入A中（填“反应前”、“反应中”或“反应后”），用离子方程式表示其作用是 。
（5）C中碱石灰的作用是 。
（6）该过程可以如下表述：3Br2＋2Fe＝2FeBr3 ； Br2＋FeBr3＝FeBr4－＋Br+ （不稳定） ；
＋Br+→[
] ； [
]＋FeBr4－→
＋HBr＋FeBr3 。
由上述反应可推知：＋Br2 → ＋HBr 中的催化剂为 。（填字母）
A. Br2 B.FeBr3 C.Br+ D.FeBr4－
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【题目】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
（1）反应Ⅰ的化学方程式是 。
（2）反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。
①根据上述事实，下列说法正确的是 （选填序号）。
a．两层溶液的密度存在差异
b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测，H2SO4层中c（H+）：c（SO42-）=2.06：1。其比值大于2的原因是 。
（3）反应Ⅱ：2H2SO4（l）=2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g） △H=+550kJ/mol
它由两步反应组成：i．H2SO4（l）=SO3（g） +H2O（g） △H=+177kJ/mol
ii．SO3（g）分解。
L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ii中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系，并简述理由： 。
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【题目】【化学—选修3：物质结构与性质】CuSO4在活化闪锌矿（主要成分是ZnS）方面有重要作用，主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。
（1）Cu2＋基态的电子排布式可表示为 ；
（2）SO42－的空间构型为 (用文字描述)；中心原子采用的轨道杂化方式是 ；写出一种与SO42－互为等电子体的分子的化学式： ；
（3）向CuSO4 溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2－。不考虑空间构型，
[Cu(OH)4] 2－的结构可用示意图表示为 ；
（4）资料显示ZnS为难溶物，在活化过程中，CuSO4能转化为CuS的原因是 。
（5）CuS比CuO的熔点 （填高或低），原因是 。
（6）闪锌矿的主要成分ZnS，晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为________(列式并计算)，a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为______________pm(列式表示)。
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【题目】（1）甲基的电子式 ，氢元素含量最高的烃的分子式______________。
（2）支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式为
（3）某炔烃经催化加氢后，得到2-甲基丁烷，该炔烃的名称是 （系统命名法命名）
（4）已知某有机物的结构简式为：
①该有机物中所含官能团的名称是________________；_______________。
②写出该有机物使溴水褪色的反应化学方程式_____________________________________
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