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16.某實(shí)驗(yàn)室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下:
(1)制備MnSO4溶液:
在三頸燒瓶中(裝置如圖,所需的夾持和加熱裝置已省略)加入一定量MnO2和水,攪拌,通入N2和SO2混合氣體,持續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間.停止通入SO2后仍繼續(xù)反應(yīng)片刻,過濾.(已知MnO2+H2SO3═MnSO4+H2O△H<0)
①裝置A中在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:NaNO2+NH4Cl_––N2↑+NaCl+2H2O.
②反應(yīng)過程中,為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下,除了及時(shí)攪拌反應(yīng)物外,還可采取的合理措施有(任寫一條):控制適當(dāng)?shù)臏囟然蚓徛ㄈ牖旌蠚怏w或增大SO2與MnO2的接觸面積.若SO2在裝置C中吸收率很低,則裝置D中可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是品紅顏色(迅速)變淺(或褪去).
(2)制備高純MnCO3固體:已知MnCO3難溶于水、乙醇,潮濕時(shí)易被空氣氧化,100℃開始分解;Mn(OH)2開始沉淀時(shí)pH=7.7.制備過程如下:

①寫出生成沉淀的離子方程式:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O.
②“洗滌”操作包括先用蒸餾水洗滌沉淀,再用無水乙醇來洗滌沉.使用無水乙醇洗滌沉淀的主要目的是去MnCO3固體表面的水,防止MnCO3潮濕時(shí)被空氣氧化.
③若選用飽和Na2CO3溶液(pH約為12)和MnSO4溶液作為反應(yīng)原料制備MnCO3沉淀,選用的加料方式最合理的是c(填字母).
a.將MnSO4溶液與Na2CO3溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中
b.將MnSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中
c.將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有MnSO4溶液的反應(yīng)容器中.

分析 以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的實(shí)驗(yàn)探究,涉及利用裝置A制備氮?dú)狻⒀b置B制備SO2氣體,利用N2和SO2混合氣體與MnO2在裝置C中發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到MnSO4溶液,再將所制MnSO4溶液與NH4HCO3溶液混合可得到MnCO3沉淀,通過過濾洗滌最終得到目標(biāo)產(chǎn)物MnCO3樣品;
(1)裝置A中是利用NaNO2和NH4Cl混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2及NaCl和水,可結(jié)合電子守恒和原子守恒配平得到此反應(yīng)方程式;
(2)為保證氣體能完全與溶液反應(yīng),通常可通過控制氣流速度、增大與溶液的接觸面積或改變反應(yīng)體系的溫度來實(shí)現(xiàn);SO2氣體具有漂白性,能使品紅褪色;
(3)①由流程圖可知,MnSO4溶液與NH4HCO3溶液混合可得到MnCO3沉淀和CO2氣體,可結(jié)合電荷守恒和原子守恒配平得到此反應(yīng)的離子方程式;
②乙醇能與水相互混溶且易揮發(fā),通常無機(jī)鹽在乙醇中的溶解度很小,另外Mn2+易被氧化;
③MnSO4溶液中Mn2+可以和OH-作用生成Mn(OH)2,也可以和CO32-作用生成MnCO3沉淀,更容易生成Mn(OH)2

解答 解:以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的實(shí)驗(yàn)探究,涉及利用裝置A制備氮?dú)�、裝置B制備SO2氣體,利用N2和SO2混合氣體與MnO2在裝置C中發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到MnSO4溶液,再將所制MnSO4溶液與NH4HCO3溶液混合可得到MnCO3沉淀,通過過濾洗滌最終得到目標(biāo)產(chǎn)物MnCO3樣品;(1)裝置A中是利用NaNO2和NH4Cl混合生成N2及NaCl和水,反應(yīng)方程式為:NaNO2+NH4Cl_ N2↑+NaCl+2H2O,故答案為:NaNO2+NH4Cl_ N2↑+NaCl+2H2O;
(2)通過控制N2和SO2混合氣體氣流速度、增大SO2與溶液的接觸面積或改變反應(yīng)體系的溫度可使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全;當(dāng)有SO2氣體通過品紅溶液時(shí),品紅會快速褪色;故答案為:控制適當(dāng)?shù)臏囟然蚓徛ㄈ牖旌蠚怏w或增大SO2與MnO2的接觸面積;品紅顏色(迅速)變淺(或褪去);
(3)①M(fèi)nSO4溶液與NH4HCO3溶液混合可得到MnCO3沉淀和CO2氣體,反應(yīng)的離子方程式為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;故答案為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
②MnCO3在乙醇中幾乎不溶,利用乙醇洗滌MnCO3既可減小MnCO3的溶解損失,也能除去表面水分防止MnCO3潮濕時(shí)被空氣氧化,故答案為:洗去MnCO3固體表面的水,防止MnCO3潮濕時(shí)被空氣氧化;
③MnSO4溶液中緩慢滴入Na2CO3溶液,酸性條件下生成MnCO3,而改為向 Na2CO3溶液中緩慢滴加Mn2+溶液,碳酸鈉溶液的堿性強(qiáng),易生成Mn(OH)2,則加料方式為:將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有MnSO4溶液的反應(yīng)容器中,碳酸鈉溶液的堿性強(qiáng),避免先生成Mn(OH)2,故答案為:c;

點(diǎn)評 以制備MnCO3的無機(jī)流程題,涉及氣體的制備、氧化還原反應(yīng)的分析與應(yīng)用(方程式的書寫與配平)、混合物的分離提純,屬基礎(chǔ)考查,難度中等,對學(xué)生靈活利用題設(shè)條件分析問題解決問題的能力要求較高.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.有八種物質(zhì):①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚異戊二烯;⑤2丁炔;⑥環(huán)己烷;⑦鄰二甲苯;⑧環(huán)己烯,既能使酸性KMnO4溶液褪色,又能與溴水反應(yīng)使之褪色的是( �。�
A.①④⑤⑧B.②⑤⑦⑧C.④⑤⑧D.③④⑤⑦⑧

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列物質(zhì)中,屬于混和物的是(  )
A.次氯酸鈣B.液氯C.氯水D.膽礬

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

4.研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.
(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO,利用反應(yīng)6NO2+8NH3?7N2+12H2O也可處理NO2,當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是6.72L.
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
則反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=-41.8kJ•mol-1
一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是BC(填字母)
A.體系壓強(qiáng)保持不變               B.混合氣體顏色保持不變
C.SO2和NO的體積比保持不變      D.每消耗1molSO3的同時(shí)生成1mol NO2
測得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=83
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示.該反應(yīng)△H<0(填“>”或“<”),實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

11.某興趣小組模擬工業(yè)處理氨氮廢水的原理,進(jìn)行如下研究
裝置操作現(xiàn)象
添加試劑,檢查裝置氣密性,點(diǎn)燃酒精燈i.C中氣體顏色變淺
ii.稍后,C中出現(xiàn)白煙并逐漸增多
(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ca(OH)2+2NH4Cl_CaCl2+2H2O+2NH3
(2)B中干燥管中應(yīng)選用的藥品為c(填字母)
a.無水 CuSO4  b.硅膠   c.堿石灰
(3)現(xiàn)象ⅰ,C中發(fā)生的反應(yīng)為:2NH3(g)+3Cl2(g)═N2(g)+6HCl(g)△H=-456kJ•mol-1
已知:

①NH3的電子式是
②斷開1mol H-N鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量相差約為40KJkJ.
(4)現(xiàn)象ⅱ中產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式是HCl+NH3=NH4Cl
(5)某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖裝置以完成Cl2和NH3的反應(yīng).若該裝置能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo),則
①石墨b電極上發(fā)生的是還原反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)
②寫出石墨a電極的電極反應(yīng)式:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.煤的綜合利用對于改善大氣質(zhì)量和能源充分利用有重要的意義.
(1)下列說法正確的是abc(填序號).
a.煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物
b.煤在燃燒過程中會生成一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、煙塵等有害物質(zhì)
c.可利用生石灰、熟石灰、石灰石等固硫劑使煤在燃燒過程中生成穩(wěn)定的硫酸鹽
d.煤的干餾屬于化學(xué)變化,煤的氣化和液化都屬于物理變化
(2)煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用氨水吸收生成正鹽的離子方程式是H2S+2NH3•H2O═2NH4++S2-+2H2O.
(3)燃煤煙氣的一種脫硫方案-火堿-石灰-石膏法流程圖1如圖:

①常溫下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=6的NaHSO3溶液,該溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-).
②氫氧化鈣與NaHSO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O.
(4)煤的間接液化法合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
Ⅰ.2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1
Ⅱ.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1
①總反應(yīng)熱化學(xué)方程式:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4 kJ•mol-1
②Y(Y1、Y2),X可分別代表壓強(qiáng)或溫度.如圖2表示Y一定時(shí),總反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系.判斷Y1、Y2的大小關(guān)系Y1<Y2,并簡述理由:由3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)可知,壓強(qiáng)增大,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,溫度升高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,所以X代表壓強(qiáng),Y代表溫度,壓強(qiáng)一定時(shí),溫度越低平衡轉(zhuǎn)化率越大.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得成功的是( �。�
A.苯和濃溴水用鐵做催化劑制溴苯
B.將苯與濃硝酸和濃硫酸的混合酸共熱至50℃~60℃制硝基苯
C.甲烷與氯氣光照制得純凈的一氯甲烷
D.乙烯通入溴的四氯化碳溶液得到1,2-二溴乙烷

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列物質(zhì)在常溫時(shí)能全部溶于足量濃HNO3的是( �。�
A.CB.CuC.A1D.Fe

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列說法不正確的是( �。�
A.氫鍵在形成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中起關(guān)鍵作用
B.原子光譜可用于測定物質(zhì)中元素的種類
C.門捷列夫?yàn)樵刂芷诼珊驮刂芷诒淼陌l(fā)現(xiàn)做出了突出貢獻(xiàn)
D.空氣、水、煤、天然氣均為可再生資源

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同步練習(xí)冊答案
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