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18.四氧化三錳(Mn3O4)是電子工業(yè)的磁性材料,而氯化鉛(PbCl2)常用于焊料和助溶劑、制備其他鉛鹽等.用方鉛礦精礦(主要成分PbS)和軟錳礦(主要成分MnO2,含有Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì))制備PbCl2和Mn3O4的工藝流程如圖所示:

已知:�。甈bCl2+2Cl-(aq)?PbCl42-(aq)△H>0
ⅱ.MnCl2、PbCl2的溶解度如圖所示

(1)用鹽酸處理兩種礦石粉末,生成PbCl2和S的化學(xué)方程式為MnO2+PbS+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O.
(2)向酸浸液中加入飽和食鹽水的目的增大PbCl2溶解度;可用于調(diào)節(jié)溶液pH的物質(zhì)X是AC.
A.MnCO3     B.NaOH    C.PbCO3   D.Ca(OH)2
(3)操作a的方法:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥.
(4)向?yàn)V液2通入NH3和O2后,該反應(yīng)的總離子方程式為6Mn2++12NH3+6H2O+2=2Mn3O4+12NH4+
(5)濾液3中可以分離回收利用的物質(zhì)NaCl、NH4Cl.
(6)金屬錳可以用四氧化三錳為原料,通過(guò)鋁熱反應(yīng)來(lái)制備,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Al+3Mn3O4_9Mn+4Al2O3

分析 方鉛礦精礦(主要成分PbS)和軟錳礦(主要成分MnO2,含有Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì))中加入稀鹽酸并加熱至80℃,發(fā)生的反應(yīng)有MnO2+PbS+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O,F(xiàn)e2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,向酸浸溶液中加入NaCl溶液、X,調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀,要除去這兩種離子需要加入堿性物質(zhì)且不能引進(jìn)新的雜質(zhì),然后過(guò)濾得到氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀和濾液,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到PbCl2晶體和濾液,向?yàn)V液中通入氨氣、氧氣,錳離子被氧化生成Mn3O4,將溶液過(guò)濾得到Mn3O4和濾液,
(1)用鹽酸處理兩種礦石粉末,生成PbCl2和S,根據(jù)反應(yīng)物和生成物書(shū)寫(xiě)方程式;
(2)PbCl2+2Cl-(aq)?PbCl42-(aq),所以向酸浸液中加入飽和食鹽水能促進(jìn)PbCl2溶解;
可用于調(diào)節(jié)溶液pH的物質(zhì)X能將鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀且不能引進(jìn)新的雜質(zhì);
(3)從溶液中得到晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥操作;
(4)向?yàn)V液2通入NH3和O2后,錳離子被氧化生成Mn3O4;
(5)濾液3中含有NaCl、NH4Cl;
(6)金屬錳可以用四氧化三錳為原料,通過(guò)鋁熱反應(yīng)來(lái)制備,該反應(yīng)為置換反應(yīng),生成錳和氧化鋁.

解答 解:方鉛礦精礦(主要成分PbS)和軟錳礦(主要成分MnO2,含有Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì))中加入稀鹽酸并加熱至80℃,發(fā)生的反應(yīng)有MnO2+PbS+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O,F(xiàn)e2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,向酸浸溶液中加入NaCl溶液、X,調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀,要除去這兩種離子需要加入堿性物質(zhì)且不能引進(jìn)新的雜質(zhì),然后過(guò)濾得到氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀和濾液,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到PbCl2晶體和濾液,向?yàn)V液中通入氨氣、氧氣,錳離子被氧化生成Mn3O4,將溶液過(guò)濾得到Mn3O4和濾液,
(1)用鹽酸處理兩種礦石粉末,生成PbCl2和S,根據(jù)反應(yīng)物和生成物書(shū)寫(xiě)方程式為MnO2+PbS+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O,
故答案為:MnO2+PbS+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O;
(2)PbCl2+2Cl-(aq)?PbCl42-(aq),所以向酸浸液中加入飽和食鹽水能促進(jìn)PbCl2溶解,則加入氯化鈉溶液的目的是增大PbCl2溶解度;
可用于調(diào)節(jié)溶液pH的物質(zhì)X能將鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀且不能引進(jìn)新的雜質(zhì),符合條件的是AC,
故答案為:增大PbCl2溶解度;AC;
(3)從溶液中得到晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥操作,
故答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;
(4)向?yàn)V液2通入NH3和O2后,錳離子被氧化生成Mn3O4,離子方程式為6Mn2++12NH3+6H2O+2=2Mn3O4+12NH4+
故答案為:6Mn2++12NH3+6H2O+2=2Mn3O4+12NH4+;
(5)濾液3中含有NaCl、NH4Cl,NaCl能重復(fù)利用,氯化銨能作肥料,所以這兩種物質(zhì)能回收利用,
故答案為:NaCl、NH4Cl;
(6)金屬錳可以用四氧化三錳為原料,通過(guò)鋁熱反應(yīng)來(lái)制備,該反應(yīng)為置換反應(yīng),生成錳和氧化鋁,反應(yīng)方程式為4Al+3Mn3O4_9Mn+4Al2O3,故答案為:4Al+3Mn3O4_9Mn+4Al2O3

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),為高頻考點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生獲取信息利用信息解答問(wèn)題能力及對(duì)基本知識(shí)的靈活運(yùn)用,涉及方程式和離子方程式的書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)分離和提純等知識(shí)點(diǎn),明確反應(yīng)原理、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.在25℃時(shí),向100mL含HCl 14.6g的鹽酸中,放入5.6g鐵粉,反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)收集到氫氣1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s,鐵粉全溶解.若不考慮體積變化,則:
(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為0.25mol/(L•s)
(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為0.25mol/(L•s)
(3)前2s與后4s比較,反應(yīng)速率前2s 較快,其原因可能因?yàn)槟菚r(shí)HCl的濃度高,濃度越高,速率越快.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

9.滴定實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科中重要的定量實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.酸堿中和滴定--已知某NaOH試樣中含有NaCl雜質(zhì),為測(cè)定試樣中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行如下步驟實(shí)驗(yàn):
①稱(chēng)量1.00g樣品溶于水,配成250mL溶液; ②準(zhǔn)確量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中;③滴加幾滴酚酞溶液;④用0.10mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定三次,每次消耗鹽酸的體積記錄如下:
 滴定序號(hào) 待測(cè)液體積 所消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)的體積(mL)
滴定前 滴定后
 1 25.00 0.50 20.60
 2 25.00 6.00 26.00
 3 25.00 1.10 21.00
(1)用酸式滴定管(填“酸式”或“堿式”)盛裝0.10mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液.
(2)試樣中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%.
(3)若出現(xiàn)下列情況,測(cè)定結(jié)果偏高的是ce.
a.滴定前用蒸餾水沖洗錐形瓶
b.在振蕩錐形瓶時(shí)不慎將瓶?jī)?nèi)溶液濺出
c.若在滴定過(guò)程中不慎將數(shù)滴酸液滴在錐形瓶外
d.酸式滴定管滴至終點(diǎn)對(duì),俯視讀數(shù)
e.酸式滴定管用蒸餾水洗后,未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
Ⅱ.氧化還原滴定-取草酸溶液置于錐形瓶中,加入適量稀硫酸,用濃度為0.1mol•L-1的高錳酸鉀溶液滴定,發(fā)生的反應(yīng)為:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O.
(4)滴定時(shí),KMnO4溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中,滴定終點(diǎn)時(shí)滴定現(xiàn)象是滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色,且半分鐘不褪色  
Ⅲ.沉淀滴定--滴定劑和被滴定物的生成物比滴定劑與指示劑的生成物更難溶.
(5)參考下表中的數(shù)據(jù),若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可選用的指示劑是D (填選項(xiàng)字母).
難溶物AgClAgBrAgCNAg2CrO4AgSCN
顏色淺黃磚紅
Ksp1.77×10-105.35×10-131.21×10-161.12×10-121.0×10-12
A.NaCl             B.NaBr            C.NaCN          D.Na2CrO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用量筒量取50mL 0.50mol•L-1鹽酸倒入小燒杯中,測(cè)出鹽酸溫度;②用另一量筒量取50mL 0.55mol•L-1 NaOH溶液,并用同一溫度計(jì)測(cè)出其溫度;③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè)法使之混合均勻,測(cè)得混合液最高溫度,回答下列問(wèn)題:
(1)為什么所用NaOH溶液要稍過(guò)量?確保鹽酸被完全中和.
(2)倒入NaOH溶液的正確操作是C (填序號(hào)).
A.沿玻璃棒緩慢倒入     B.分三次少量倒入       C.一次迅速倒入
(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是D (填序號(hào)).
A.用溫度計(jì)小心攪拌     B.揭開(kāi)硬紙片用玻璃棒攪拌    C.輕輕地振蕩燒杯
D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)
(4)實(shí)驗(yàn)中改用60mL 0.50mol/L鹽酸跟50mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所求中和熱相等(填“相等”、“不相等”).
(5)假設(shè)50mL 0.50mol•L-1鹽酸和50mL 0.55mol•L-1氫氧化鈉溶液的密度都是1g•cm-3,又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容C=4.18J•g-1•℃-1,放出熱量計(jì)算公式:Q=(m1+m2)•C•(t2-t1).為了計(jì)算中和熱,某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃
鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液
120.020.123.2
220.220.423.4
320.520.623.6
依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱51.8 kJ (結(jié)果保留一位小數(shù)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.乙醚是化工生產(chǎn)中重要的溶劑,也用作藥物生產(chǎn)的萃取劑和醫(yī)療上的麻醉劑.實(shí)驗(yàn)室通過(guò)乙醇脫水制備:
【原理】2CH3CH2OHH2SO4140 CH3CH2OCH2CH3+H2O
(170℃時(shí)產(chǎn)生CH2=CH2,長(zhǎng)時(shí)間加熱還會(huì)發(fā)生脫水、氧化還原反應(yīng)等)
【主要物質(zhì)物理性質(zhì)】
物質(zhì)熔點(diǎn)℃沸點(diǎn)℃                       溶解性
濃硫酸10.35340互溶互溶互溶
乙醚-89.1234.5微溶(在鹽溶液中溶解度降低)互溶    互溶
乙醇-114.578.4極易溶極易溶極易溶
【裝置】

【實(shí)驗(yàn)步驟】
I、加濃硫酸和95%乙醇各12mL于三頸瓶中,并將三頸瓶浸入冰水中冷卻,將25mL95%乙醇加入滴液漏斗,組裝好儀器.
II、加熱三頸瓶,使反應(yīng)瓶溫度迅速上升到140℃,然后開(kāi)始慢慢滴加乙醇,控制合適的滴加速度,維持反應(yīng)溫度在135-145℃.
III、反應(yīng)停止后,去掉熱源,得粗產(chǎn)品.
IV、將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)入儀器A,依次用8mL5%NaOH溶液、8mL試劑B、8mL(兩次)飽和CaCl2溶液洗滌.
V、處理后的粗產(chǎn)品最后用無(wú)水氯化鈣干燥至澄清,經(jīng)操作C得到16.8g乙醚.
請(qǐng)回答:
(1)在步驟I中,向三頸瓶中加乙醇和濃硫酸的順序是先加乙醇,再加濃硫酸.
(2)比較改進(jìn)裝置中兩根冷凝管中水溫的高低,如果用橡皮管將一個(gè)冷凝管的出水口接到另外一個(gè)冷凝管的進(jìn)水口,有關(guān)說(shuō)法和操作方法最合理的是B.
A、冷凝管1的水溫相對(duì)高,水流方向?yàn)閍→b→d→c
B、冷凝管1的水溫相對(duì)高,水流方向?yàn)閐→c→a→b
C、冷凝管2的水溫相對(duì)高,水流方向?yàn)閍→b→d→c
D、冷凝管2的水溫相對(duì)高,水流方向?yàn)閐→c→a→b
(3)反應(yīng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)1正常,溫度計(jì)2的讀數(shù)比預(yù)計(jì)溫度高,為保證實(shí)驗(yàn)成功,可進(jìn)行的操作是D
A、適當(dāng)加快滴液漏斗中乙醇的滴加速度     B、降低加熱裝置的加熱溫度
C、將溫度計(jì)2拔高一點(diǎn)                   D、加快冷凝管中水的流速
(4)改進(jìn)裝置能將產(chǎn)率提高50%,傳統(tǒng)裝置產(chǎn)率低的主要原因是傳統(tǒng)裝置中乙醇被大量蒸出,降低了產(chǎn)率.
(5)在步驟IV中,儀器A的名稱(chēng)是分液漏斗.
(6)在步驟IV中,用NaOH溶液時(shí)為了除去二氧化硫、二氧化碳,然后用試劑B洗滌NaOH,以免跟CaCl2產(chǎn)生沉淀,試劑B最好是飽和NaCl溶液(“乙醇”、“蒸餾”、“飽和NaCl”溶液).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

3.若某酸性溶液中Fe3+和Mg2+離子都是0.010mol/L,它們可以生成氫氧化物沉淀,根據(jù)它們的溶度積(Ksp)也可計(jì)算出兩者分離的pH范圍.[Ksp(Fe(OH)3)=2.79×10-39、Ksp(Mg(OH)2)=5.61×10-12]],已知:假設(shè)[Mn+]≤1×10-6mol/L為沉淀完全.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

10.兩氣體a、b分別為0.6mol與0.5mol.在0.4L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2a+b?mc+d,經(jīng)5min后達(dá)到平衡,此時(shí)c為0.2mol.又知在此反應(yīng)期間d的平均反應(yīng)速率為0.1mol•L-1•min-1,求
①m的值為1
②b的轉(zhuǎn)化率為40%
③a的平均反應(yīng)速率為0.2mol•L-1•min-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.三聚磷酸鈉(Na5P3O10)是一種優(yōu)良的洗滌劑添加劑.工業(yè)制備流程如下:

(1)燃磷時(shí),必須通入足量的空氣,其目的是使白磷充分氧化,燃燒水化塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為P4+5O2(diǎn)_2P2O5,P2O5+3H2O=2H3PO4
(2)中和釜中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為6H3PO4+5CO32-=4HPO42-+2H2PO4-+5CO2↑+5H2O.高溫下在聚合爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2HPO4+NaH2PO4=Na5P3O10+2H2O.
(3)該生產(chǎn)工藝對(duì)含磷廢液及廢氣經(jīng)處理后再排放,其目的是防止磷資源流失及防止含磷廢水引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化.根據(jù)流程圖,如何利用中和釜中排放出CO2?通入“尾氣堿洗塔”吸收生成碳酸鈉,從而循環(huán)使用
(4)測(cè)定某洗滌劑中Na5P3O10的含量可用間接滴定法:

若滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,則質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Na5P3O10)=368cV30m(用含m、c、V的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.某烴苯環(huán)上的一氯代物只有2種,則該烴是(  )
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案