【題目】以某菱錳礦(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)為原料通過以下方法可獲得碳酸錳粗產(chǎn)品:
(1)“酸浸”時(shí)加快反應(yīng)速率的方法除了增加硫酸的濃度和加熱外,還有___________________。(寫出一種)
(2)在加NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)約為5,如果pH過大,可能導(dǎo)致濾渣1中 ___________________(填化學(xué)式)的含量減少。
(3)取“沉錳”前溶液a mL于錐形瓶中,加入少量AgNO3溶液(作催化劑)和過量的1.5%(NH4)2S2O8(過二硫酸氨)溶液,加熱,Mn2+被氧化為MnO4-,反應(yīng)一段時(shí)間后再煮沸5 min[除去過量的(NH4)2S2O8],冷卻至室溫。選用適宜的指示劑,用b mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為V mL。
①Mn2+與(NH4)2S2O8反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________。
②用含a、b、V的代數(shù)式表示“沉錳”前溶液中c(Mn2+)=_______________。
(4)①寫出“沉錳”時(shí)的離子方程式:___________________________________________。
②在其他條件相同時(shí),NH4HCO3的初始濃度越大,錳元素回收率越高,請從沉淀溶解平衡的角度解釋其原因___________________________________________。
【答案】 將礦石粉碎(或攪拌等) Al(OH)3、SiO2 2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+ molL-1 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O c(NH4HCO3)越大,c(CO32-)越大,使平衡MnCO3(s)CO32- (aq)+Mn2+ (aq)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),析出的MnCO3越多(或其他合理解釋)
【解析】此化工流程是制備碳酸錳的。第一步是目標(biāo)元素提取,菱錳礦用硫酸浸取得硫酸錳溶液,同時(shí)碳酸亞鐵和氧化鋁也溶了生成硫酸亞鐵和硫酸鋁,第二步是用二氧化錳將亞鐵離子氧化為+3價(jià)鐵離子,第三步是加氫氧化鈉調(diào)pH將+3價(jià)鐵離子和+3價(jià)鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,經(jīng)過濾后,向?yàn)V液中加入碳酸氫銨沉錳得到碳酸錳。
(1)“酸浸”時(shí)加快反應(yīng)速率的方法除了增加硫酸的濃度和加熱外,還有將礦石粉碎(或攪拌等) 。
(2)在加NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)約為5,如果pH過大,可能導(dǎo)致濾渣1中Al(OH)3、SiO2 的含量減少,這兩種物質(zhì)都可以與強(qiáng)堿反應(yīng)生成可溶性鹽。
(3)①Mn2+與(NH4)2S2O8反應(yīng)的離子方程式為2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+ 。②用b mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,由于反應(yīng)前后錳元素守恒,所以n(Mn2+)= n(Fe2+)= V,所以 “沉錳”前溶液中c(Mn2+)= molL-1 。
(4)①寫出“沉錳”時(shí)的離子方程式:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
②在其他條件相同時(shí),NH4HCO3的初始濃度越大,錳元素回收率越高,其原因?yàn)?/span>c(NH4HCO3)越大,c(CO32-)越大,對平衡MnCO3(s)CO32- (aq)+Mn2+ (aq)向沉淀方向移動(dòng)越有利,析出的MnCO3越多。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:25℃時(shí),電離常數(shù)Kb(NH3·H2O)=1.8×l0-5,CH3COOH的電離常數(shù)與其相等,F(xiàn)向1 L 0.1 molL-1氨水中加入等體積的0.1 molL-1CH3COOH溶液,則下列說法正確的是
A. 在滴加過程中,Kw始終保持不變
B. 25℃時(shí),反應(yīng)后溶液中 c(NH4+)>c(CH3COO-)
C. 若用氨水標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鹽酸,則應(yīng)選擇酚酞作為指示劑
D. 25℃時(shí),反應(yīng)NH4++H2ONH3H2O+H+的平衡常數(shù)約為 5.6 ×10-10
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】等物質(zhì)的量的N2、O2、CO2混合氣體通過Na2O2后,體積變?yōu)樵w積的8/9(同溫同壓),這時(shí)混合氣體中N2、O2、CO2物質(zhì)的量之比為
A. 6︰9︰0 B. 3︰3︰2 C. 6︰7︰3 D. 3︰4︰1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法中不正確的是
A. 某溫度Ksp(Ag2S)=610-50(mol·L-1)3,Ksp(AgCl)=210-6(mol·L-1)2,則2AgCl(g)+S2-(aq) Ag2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常數(shù)約為6.71037mol·L-1
B. pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三種溶液中c(Na+):③<②<①
C. pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,其pH=b,則b<a-1
D. 一定濃度的NaHS溶液在:c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列延長食品保質(zhì)期的方法中,其原理與其它幾種不同的是
A. 加食鹽腌制 B. 抽真空 C. 充氮?dú)?/span> D. 使用吸氧劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室里需要純凈的NaCl溶液,但手邊只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl。某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示方案提取純凈的NaCl溶液。(已知:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O)
如果此方案正確,那么:
(1)進(jìn)行操作①可選擇的最常用儀器是______________。
(2)操作②為什么不用硝酸鋇溶液,其理由是_____________________________。
(3)進(jìn)行操作②后,如何判斷已除盡,方法是_________________________。
(4)操作③的目的是________________,為什么不先過濾后加碳酸鈉溶液?理由是____________。
(5)操作④的目的是________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用廢舊鋅鐵皮制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO的一種制備流程圖如下:
已知:Ksp[Zn(OH)2]= 1.2×10—17;Zn(OH)2既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿.還能溶于氨水,生成[Zn(NH3)4]2+.
(1)溶液A中加稀H2SO4生成Zn(OH)2的離子方程式為_________。
(2)常溫下,Zn(OH)2飽和溶液中c(Zn2+)=3×10—6mol/L,若溶液A中加入稀H2SO4過量,會(huì)溶解產(chǎn)生的Zn(OH)2,Zn(OH)2開始溶解的pH為_________,為防止Zn(OH)2溶解,可將稀H2SO4改為_________。(lg2=0.3)
(3)“部分氧化”階段,NaClO3被還原為Cl—,還原劑與氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)的量之比是_________。
(4)①由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過程中通入N2的原因是_________。
②Fe3O4膠體粒子的直徑的范圍是_________。
③確定濾液B中含有Fe2+的試劑是_________。
(5)試解釋在實(shí)驗(yàn)室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋅的原因_________。
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