【題目】用生產(chǎn)鈦白的副產(chǎn)品FeSO4與軟錳礦(主要成分是MnO2)可制備高純MnO2。
(1)步驟①中研磨的目的是_________。
(2)步驟②中主要發(fā)生的反應(yīng)是FeSO4與MnO2轉(zhuǎn)化為MnSO4與_________。
(3)步驟②中Mn2+浸出率受初始H2SO4濃度與溫度的影響如下圖所示。
軟錳礦粉酸浸的適宜條件是__________。
(4)步驟②中,若硫酸初始濃度小于1.8mol/L,反應(yīng)進行一段時間后,有紅褐色固體析出,其原因是____________。
(5)已知MnSO4粗液中還含有Al3+、Fe3+和Ni2+離子,溶液中離子生成氫氧化物的pH如下表:
Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Mn(OH)2 | |
開始沉淀時pH | 3.4 | 1.5 | 6.9 | 8.2 |
完全沉淀時pH | 4.7 | 2.8 | 8.9 | 10.2 |
注:金屬離子的起始濃度為0.1mol/L
步驟③進行的操作是:調(diào)節(jié)pH=5.4,過濾,濾渣中含_____。
(6)已知:幾種難溶物的溶解平衡常數(shù)K
化學(xué)式 | MnCO3 | NiCO3 | MnS | NiS |
K | 2.24×10-11 | 1.42×10-7 | 4.65×10-14 | 1.07×10-21 |
步驟③還需加入的除雜試劑是_______固體(填序號)。
a.Na2CO3 b.MnCO3 c.Na2S d.MnS
(7)步驟⑤中焙燒MnCO3制MnO2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。固體產(chǎn)物除MnO2外,還可能存在______。
【答案】增大反應(yīng)面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率 Fe2(SO4)3 c(H2SO4)=2.1mol/L,t=70℃ 隨著反應(yīng)進行,pH變大,Fe3+水解生成Fe(OH)3 Al(OH)3,F(xiàn)e(OH)3 d 2MnCO3+O22MnO2+2CO2 MnO
【解析】
(1)軟錳礦是固態(tài)物質(zhì),步驟①中將其研磨目的是增大反應(yīng)面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率;
(2)步驟②中FeSO4與MnO2與硫酸混合加熱,發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生MnSO4與Fe2(SO4)3和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2FeSO4+MnO2+2H2SO4= MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O,所以轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的另一種主要物質(zhì)是Fe2(SO4)3;
(3)步驟②中根據(jù)Mn2+浸出率與初始H2SO4濃度的關(guān)系可知在硫酸濃度接近2.1mol/L時達到最大值,根據(jù)Mn2+浸出率與溫度的關(guān)系可知:在溫度為70℃達到最大值,故選擇的條件是硫酸的濃度為2.1mol/L,t=70℃;
(4)步驟②中,若硫酸初始濃度小于1.8mol/L,反應(yīng)進行一段時間后,隨著反應(yīng)進行,溶液的酸性減弱,pH變大,反應(yīng)產(chǎn)生的Fe3+發(fā)生水解反應(yīng),生成Fe(OH)3膠體,當聚集到一定程度,就形成Fe(OH)3沉淀析出;
(5)根據(jù)溶液的pH與不同氫氧化物沉淀的關(guān)系可知,在pH=5.4,過濾,濾渣中含有Al(OH)3,F(xiàn)e(OH)3;
(6)在MnSO4粗液中還含有Al3+、Fe3+和Ni2+離子,調(diào)整溶液的pH至5.4時,Al3+、Fe3+形成Al(OH)3,F(xiàn)e(OH)3沉淀析出,溶液中還含有雜質(zhì)Ni2+離子,要除去雜質(zhì),同時不引入新的雜質(zhì)離子,根據(jù)NiCO3、NiS的溶度積常數(shù)可知要加入的物質(zhì)是MnS,通過沉淀的轉(zhuǎn)化達到除雜的目的,故合理選項是d;
(7) 步驟⑤中焙燒MnCO3制MnO2,MnCO3、O2在高溫下反應(yīng),產(chǎn)生MnO2,同時方處于CO2氣體,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2MnCO3+O22MnO2+2CO2;若與空氣接觸不充分,則只發(fā)生分解反應(yīng):MnCO3MnO+CO2↑;所以得到的固態(tài)物質(zhì)中除含有MnO2外,可能還含有MnO。
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【題目】(1)下列數(shù)量的各物質(zhì)所含原子數(shù)按由大到小的順序排列是________。
①0.5 mol氨氣
②標準狀況下22.4 L氦氣
③4 ℃時9 mL水
④0.2 mol磷酸鈉(Na3PO4)
(2)現(xiàn)有m g某氣體,它是三原子分子,其摩爾質(zhì)量為M g·mol-1。若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,請用以上符號及相應(yīng)數(shù)字填寫下列空格。
①該氣體的物質(zhì)的量為________mol。
②該氣體所含原子總數(shù)為________個。
③該氣體在標準狀況下的體積為________L。
④該氣體完全溶于水形成V L溶液(不考慮反應(yīng)),所得溶液的物質(zhì)的量濃度為________mol·L-1。
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【題目】20℃時,飽和NaCl溶液的密度為ρ g·cm3,物質(zhì)的量濃度為c mol/L,則下列說法中不正確的是 ( )
A. 溫度低于20 ℃時,飽和NaC1溶液的濃度小于c mol/L
B. 此溶液中NaCl的質(zhì)量分數(shù)為×100%
C. 將1 L該NaCl溶液蒸干可得到58.5c gNaCl固體
D. 20 ℃時,NaCl的溶解度S=g
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【題目】已知硫酸鈉晶體(Na2SO4·10H2O)中鈉離子數(shù)目3.01×1023,請計算填空:
(1)鈉離子的物質(zhì)的量是_____,硫酸鈉晶體的物質(zhì)的量是______。
(2)所含硫酸根離子的物質(zhì)的量是______,硫酸根離子的數(shù)目是______。
(3)所含結(jié)晶水的物質(zhì)的量是____,所含氧原子的物質(zhì)的量是______。
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【題目】高分子化合物材料PET聚酯和PMMA的合成路線如圖:
已知:
Ⅰ.RCOOR′+R″OHRCO18OR″+R′OH(R、R′、R″代表烴基)
Ⅱ.(R、R′代表烴基)
(1)PMMA單體的化學(xué)名稱 _________________。
(2)F的核磁共振氫譜顯示只有一組峰,⑤的化學(xué)方程式為________________。反應(yīng)⑤、⑥的反應(yīng)類型____________ 、________________。
(3)G的分子式_____________,G中官能團的名稱_____________、______________,2分子G可形成環(huán)狀化合物,寫出化學(xué)方程式 ____________。
(4)I的某種同分異構(gòu)體與I具有相同官能團,且為順式結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡式是 _____________。
(5)寫出與F互為同分異構(gòu)體且含單官能團的兩種有機物的結(jié)構(gòu)簡式 ___________________。
(6)寫出由PET單體制備PET聚酯并生成B的化學(xué)方程式 ______________。
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【題目】治療新冠肺炎中使用的藥物利托那韋(分子式C37H48N6O5S2),按物質(zhì)的組成和性質(zhì)進行分類,屬于
A.單質(zhì)B.氧化物C.有機物D.無機物
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【題目】向絕熱恒容的密閉容器中通入SO2和NO2,發(fā)生反應(yīng)SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g),其正反應(yīng)速率(v正)隨時間(t)變化的關(guān)系如圖所示。下列結(jié)論中錯誤的是( )
A. 反應(yīng)在c點達到平衡狀態(tài)
B. 反應(yīng)物濃度:a點大于b點
C. 反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D. 逆反應(yīng)速率:c點大于b點
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【題目】下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又是吸熱反應(yīng)的是 ( )
A. 甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)
B. 灼熱的木炭與CO2反應(yīng)
C. 鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)
D. Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)
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【題目】
翡翠的主要成分為 NaAlSi2O6,還含有其他多種金屬陽離子,其中Cr3+的含量決定其綠色的深淺。
(1) NaAlSi2O6所含元素中,第一電離能最小的元素和電負性最大的元素組成的含有兩種化學(xué)鍵的化合物是___________(寫化學(xué)式)
(2)基態(tài)Cr3+的核外電子排布式為_____________________。
(3)配合物K[Cr(C2O4)2(H2O)中的配體是___________,C2O42-中碳原子的雜化軌道類型是___________,與H2O互為等電子體的離子是___________(任寫一種)
(4)一種鋁鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,與其結(jié)構(gòu)相似的化合物是___________(填標號)。
a.氟化鈣 b.金剛石 c.鈉 d.氯化銫
(5)Ca、O、Gr可以形成一種具有特殊導(dǎo)電性的復(fù)合氧化物,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Ca2+,O2-采用面心立方最密堆積方式。
①該晶體的化學(xué)式為___________。
②已知鈣離子、氧離子半徑分別為100pm、140pm,該晶胞的參數(shù)(邊長)為___________pm。
③阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶體密度的計算表達式為___________g·cm-3;晶胞中Cr4+位于O2-所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長為___________pm。
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