【题目】PbCO3可用于油漆、陶瓷和玻璃等工业。由方铅矿(主要成分为PbS,含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbCO3的流程如下:
已知:PbCl2难溶于冷水和乙醇,易溶于热水;各物质的溶度积见表。试回答下列问题:
物质 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | PbCl2 | PbS | PbCO3 |
Ksp | 2×10-13 | 8.0×10-16 | 1×10-38 | 1.6×10-5 | 8.0×10-28 | 7.4×10-14 |
(1)PbCO3的名称是________。
(2)步骤①中MnO2的作用是________,根据下图分析过程①的最佳反应条件是_________。
(3)步骤②趁热抽滤的原因是___________________。
(4)步骤③洗涤用的试剂是____________。
(5)将滤液Ⅱ先酸化,然后加入MnO2,反应的离子方程式为________;若反应后,进一步调节溶液的pH可分离出Fe3+和Mn2+,则调节溶液pH的范围为_________
时表示Fe3+已沉淀完全]。
(6)步骤④反应的离子方程式为______________。
【答案】碳酸铅 氧化剂(将难溶的PbS转化为S和PbCl2) 80℃和3mol/LHCl PbCl2降温易结晶析出,趁热抽滤有利于铅的化合物与不溶性杂质分离 冷水或乙醇 3≤pH<8
【解析】
根据流程:方铅矿(主要成分为PbS,含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2)加入盐酸、NaCl主要发生反应:MnO2+PbS+4HCl=PbCl2+MnCl2+S+2H2O,浸出,趁热过滤,得到含有S的浸出渣,滤液I含有PbCl2、MnCl2、FeCl2、FeCl3等,冷却过滤得到PbCl2,将其与碳酸钠溶液反应,发生沉淀转化可得产品PbCO3,滤液II含有Mn2+、Fe2+、Fe3+,将滤液Ⅱ先酸化,然后加入MnO2,氧化Fe2+,调节溶液的pH沉淀Fe3+,可分离出Fe3+和Mn2+,据此分析作答。
(1)PbCO3的名称是碳酸铅;
(2)根据流程,加入二氧化锰得到S,故MnO2的作用是氧化剂(将难溶的PbS转化为S和PbCl2);根据图可知,80℃和3mol/LHCl时,浸取率最高,温度再高或者盐酸浓度再高,浸取率变化不明显,故80℃和3mol/LHCl为最佳条件;
(3)已知PbCl2易溶于热水,故步骤②趁热抽滤的原因是PbCl2降温易结晶析出,趁热抽滤有利于铅的化合物与不溶性杂质分离;
(4)已知PbCl2难溶于冷水和乙醇,故步骤③洗涤用的试剂是冷水或乙醇,以降低氯化铅的溶解损耗;
(5)滤液II含有Mn2+、Fe2+、Fe3+,先酸化然后加入MnO2可氧化Fe2+生成Fe3+,反应为:2Fe2++4H++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O;已知:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38,则Fe3+完全沉淀时,c(OH-)==mol/L=10-11mol/L,则c(H+)=10-3mol/L,pH=3,又Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13,c(Mn2+)=0.2mol/L,则Mn2+刚开始沉淀时c(OH-)=
mol/L=10-6mol/L,则c(H+)=10-8mol/L,pH=8,故为Fe3+完全沉淀而不使Mn2+沉淀,pH范围为:3≤pH<8;
(6)根据表格数据可知PbCl2的溶度积要比PbCO3的溶度积大得多,所以虽然为不同种类型的沉淀,也可知PbCO3的溶解度较小,所以PbCl2与碳酸钠溶液混合使PbCl2转化为PbCO3,离子方程式为:PbCl2(S)+CO32-(aq)=PbCO3(S)+2Cl-(aq)。
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【题目】氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空:
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式________________。
(2)离子交换膜的作用为____________________。
(3)精制饱和食盐水从图中________位置补充,氢氧化钠溶液从图中________位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)
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【题目】从海水中提取镁的工艺流程可表示如下:
下列说法不正确的是( )
A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气
C.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应步骤
D.⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水
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【题目】 NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1L1mol/L葡萄糖水溶液中含H-O键的数目为5 NA
B.标准状况下,2.24LCO2和N2O的混合气体所含质子数为2.2 NA
C.1molCH3COOH和3molCH3CH2OH在浓硫酸催化下反应生成酯基的数目为NA
D.常温下,28g铁片投入足量浓硝酸中,转移电子数为1.5 NA
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【题目】常温下,用0.10 moI/LNaOH溶液滴定0.10 mol/LHA溶液,滴定曲线如图a所示,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图b所示。下列叙述错误的是
A. Ka(HA)的数量级为10-5
B. N点,
C. P—Q过程中,水的电离程度逐渐增大
D. 当滴定至溶液呈中性时,c(A-)>c(HA)
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【题目】2一氨-3—氯苯甲酸是白色晶体,其制备流程如下:
已知:
回答下列相关问题
(1)的名称是__________,2-氨-3-氯苯甲酸中含N官能团的电子式为__________。
(2)反应①中R代表的是_____________,反应②的反应类型为_____________。
(3)如果反应③中KMnO4的还原产物为MnSO4,请写出该反应的化学方程式_____________。
(4)A的结构简式为_____________,⑥的反应条件为_____________。
(5)符合下列条件的同分异构体的结构简式为_____________。
a.式量比大42的苯的同系物;
b.与酸性KMnO4反应能生成二元羧酸
c.仅有3种等效氢
(6)事实证明上述流程的目标产物的产率很低;据此,研究人员提出将步骤⑥设计为以下三步,产率有了一定提高。
分析产率提高的原因是_____________。
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【题目】物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:
(1)相同质量的CO和CO2,它们所含的原子数之比为___________,标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为_____________。
(2)若a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是___________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(3)标准状况下有①0.112 L水 ②0.5NA个HCl分子 ③25.6 g SO2气体 ④0.2 mol氨气(NH3) ⑤2 mol Ne 所含原子个数从大到小的顺序为___________。
(4)V mL Fe2(SO4)3溶液中,含有Fe 3+ m g,取出 mL该溶液稀释至4V mL,则溶液中SO42-的物质的量浓度为___________________。(用含有m、V的式子表示)
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【题目】现有NaCl、Na2SO4.和NaNO3的混合物,选择适当的试剂除去杂质,从而得到纯净的NaNO3晶体,相应的实验流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)产生沉淀A的离子反应方程式是:________________________;
(2)试剂X是:____________________________________;
(3)上述实验流程中①②③步骤中均要用到的主要玻璃仪器有____________;
(4)上述实验流程中加入过量Na2CO3溶液产生的沉淀C是:________________________。
(5)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有杂质,为了解决这个问题,可以向溶液3中加入适量的____________ (填化学式),并写出离子反应方程式:_______________________________________________。
(6)溶液3到硝酸钠晶体需要的操作步骤是:________________________洗涤,干燥。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,8 g O2含有4NA个电子
B.1 L 0.1 mol·L-1的氨水中有0.1NA个NH4+
C.标准状况下,22.4 L盐酸含有NA个HCl分子
D.1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子
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