【題目】硫酸錳是重要的微量元素肥料之一，易溶于水，難溶于乙醇。工業(yè)上用軟錳礦（主要成分是MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2）通過如下簡化流程既可脫除燃煤尾氣中的SO2，又能制備硫酸錳晶體，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）上述流程中第一步浸錳脫硫的好處是_________（答出一點(diǎn)即可）。

（2）寫出浸錳過程中軟錳礦中的MnO2發(fā)生的化學(xué)方程式_________。

（3）通過實(shí)驗(yàn)如何判定濾液Ⅰ中已加入足量H2O2 __________；加MnCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，使濾液Ⅰ中的相關(guān)離子形成沉淀而除去，請(qǐng)寫出 “過濾 Ⅱ”中所得濾渣的主要成分有________。

（4）已知硫酸錳晶體和硫酸鎂晶體的溶解度曲線如圖所示。

請(qǐng)寫出步驟Ⅰ操作_________、趁熱過濾；為了保證產(chǎn)品的純度，同時(shí)又減少產(chǎn)品的損失，應(yīng)選擇下列溶液中的________（填選項(xiàng)字母）進(jìn)行洗滌，實(shí)驗(yàn)效果最佳。

A 乙醇 B 飽和K2SO4溶液 C 蒸餾水 D 乙醇水溶液

（5）濾液Ⅱ還可通過加入過量NH4HCO3進(jìn)行“50℃碳化”得到高純碳酸錳，反應(yīng)的離子方程式為_________。“50℃碳化”可能的原因是：_________。

【答案】實(shí)現(xiàn)了廢棄物的綜合利用或減少了酸雨的發(fā)生 MnO2＋SO2 =MnSO4 取已加入一定量的H2O2的濾液Ⅰ少許置于試管中，加入少量的MnO2若有氣體逸出即說明H2O2 足量。（若用K3[Fe(CN)6]檢驗(yàn)Fe2+ 亦可給分） Fe(OH)3；Al(OH)3 在60℃下蒸發(fā)結(jié)晶 D 2HCO3-＋Mn2+=MnCO3↓＋H2O＋CO2↑ 若溫度過高NH4HCO3易分解，不利于碳酸錳的生成，溫度低反應(yīng)速率慢

【解析】

軟錳礦（主要成分是MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2）加入稀硫酸后， Fe2O3、Al2O3、MgO分別轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Fe2(SO4)3 ，Al 2(SO4)3，Mg SO4，二氧化硅做為濾渣除去，MnO2與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸錳，加入過氧化氫是為了檢驗(yàn)二氧化錳是否反應(yīng)完，再加碳酸錳，除去Fe2(SO4)3 ，Al 2(SO4)3，Mg SO4和MnSO4晶體用蒸發(fā)結(jié)晶法分離。

(1)根據(jù)題意，通過如下簡化流程既可脫除燃煤尾氣中的SO2，又能制備硫酸錳晶體，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用，上述流程中第一步浸錳脫硫是為了實(shí)現(xiàn)了廢棄物的綜合利用，減少了酸雨的發(fā)生；

(2)浸錳過程中軟錳礦中的MnO2與SO2反應(yīng)，生成硫酸錳，化學(xué)方程式為MnO2＋SO2 = MnSO4；

(3)檢驗(yàn)H2O2是否過量，在二氧化錳做催化劑的條件下是否分解釋放氧氣，或者加入含Fe2+的K3[Fe(CN)6的溶液，H2O2過量會(huì)氧化Fe2+，藍(lán)色沉淀會(huì)褪色，則判斷方法為取已加入一定量的H2O2的濾液Ⅰ少許置于試管中，加入少量的MnO2若有氣體逸出即說明H2O2足量(或取已加入一定量的H2O2的濾液Ⅰ少許置于試管中，加入含Fe2+的K3[Fe(CN)6] 溶液，若藍(lán)色沉淀褪色，則說明H2O2 足量)；加MnCO3調(diào)節(jié)溶液的pH，將Fe3+，Al3+生成難溶于水的氫氧化物，所得濾渣的主要成分有Fe(OH)3 ，Al(OH)3；

(4)從圖像可以看出，在60℃下，硫酸錳晶體的溶解度變化不大，硫酸鎂晶體的溶解度變化較大，溫度越高，溶解度越大，所以在60℃下蒸發(fā)結(jié)晶，可以得到較多的硫酸錳晶體，趁熱過濾；根據(jù)溶解度曲線可知，硫酸錳晶體與雜質(zhì)硫酸鎂相比，雜質(zhì)跟易溶于水需用水洗滌，但為減少產(chǎn)品的損失，應(yīng)控制水的比例，則洗滌硫酸錳時(shí)最好選擇乙醇的水溶液最好；

(5)硫酸錳加入NH4HCO3制得碳酸錳，錳離子和碳酸根離子發(fā)生雙水解反應(yīng)2HCO3-＋Mn2+ = MnCO3↓＋H2O＋CO2↑；50℃碳化，說明反應(yīng)不超過50℃最佳，由于碳酸氫銨易分解，生成氨氣，二氧化碳和水，一旦碳酸氫銨分解，不利于碳酸錳的生成，但是溫度也不能太低，溫度太低，反應(yīng)速率太慢。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在溫度T1和T2時(shí)，分別將0.50 mol CH4和1.20 mol NO2充入體積為1 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)，測(cè)得n(CH4)隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)如下表：

時(shí)間/min

0

10

20

40

50

T1

n(CH4)/mol

0.50

0.35

0.25

0.10

0.10

T2

n(CH4)/mol

0.50

0.30

0.18

……

0.15

下列說法正確的是

A. T2時(shí)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為30.0%

B. 該反應(yīng)的△H＞0、T1＜T2

C. 保持其他條件不變，T1時(shí)向平衡體系中再充入0.30molCH4和0.80mol H2O(g)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D. 保持其他條件不變，T1時(shí)向平衡體系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2，與原平衡相比，達(dá)新平衡時(shí)N2的濃度增大、體積分?jǐn)?shù)減小

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】室溫下，pH=2的兩種一元酸x和y，體積均為100mL，稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示。分別滴加NaOH溶液至滴定終點(diǎn)，消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy，則

A.x為弱酸，Vx<VyB.x為強(qiáng)酸，Vx>Vy

C.y為弱酸，Vx<VyD.y為強(qiáng)酸，Vx>Vy

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在2 L密閉容器中，800℃時(shí)反應(yīng)2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）體系中，n（NO）隨時(shí)間的變化如表：

時(shí)間/s

0

1

2

3

4

5

n（NO）/mol

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

（1）上述反應(yīng)________（填“是”或“不是”）可逆反應(yīng)。

（2）如圖所示，表示NO2變化曲線的是______。用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝________。

（3）能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________（填序號(hào)）。

a．v（NO2）＝2v（O2）

b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

c．v逆（NO）＝2v正（O2）

d．容器內(nèi)密度保持不變

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】2018年8月3日我國確診首例非洲豬瘟疫情。目前某有效藥物的主要成分——姜黃素(分子式為C12H20O6)的一種合成路線如圖所示：

已知：

①CH3CHO+CO2↑

②CH3CHO++H2O

回答下列問題：

(1)A的名稱為_________；試劑X為_________。

(2)D中含有的官能團(tuán)名稱為_________。

(3)反應(yīng)D→E的化學(xué)方程式為______________________________，其反應(yīng)類型是________。

(4)下列有關(guān)G(C8H8O3)的敘述不正確的是_________(填正確答案編號(hào))。

a.能與NaHCO3溶液反應(yīng) b.能與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)

c.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) d.l mol G最多能與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)

(5)姜黃素的結(jié)構(gòu)簡式為_________。

(6)G(C8H8O3)的同分異構(gòu)體中，寫出同時(shí)符合下列條件的結(jié)構(gòu)簡式為_________。

①苯環(huán)上的一取代物只有2種；

②核磁共振氫譜中有4組吸收峰；

③l mol該物質(zhì)與燒堿溶液反應(yīng)，最多消耗3 mol NaOH。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Anammox法是一種新型的氨氮去除技術(shù)。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA，則下列說法正確的是

A.1moLNH4+所含電子數(shù)為11NA

B.30g N2H2中含有的共用電子對(duì)數(shù)目為4 NA

C.過程II屬于還原反應(yīng)，過程IV屬于氧化反應(yīng)

D.過程I中反應(yīng)得到的還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1：2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】A、B、C、D是四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中，A、C及B、D分別是同主族元素；A元素的原子半徑是所有主族元素中原子半徑最小的；B、D兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和的2倍；四種元素所形成的單質(zhì)中A、B單質(zhì)是氣體，C、D單質(zhì)是固體。

（1）寫出以下元素的名稱：B___；C___。

（2）寫出D元素在周期表中的位置___。

（3）用電子式表示C2D的形成過程：___。

（4）寫出由B、C兩元素所形成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物的的電子式___；屬于___（填“離子”或“共價(jià)”）化合物，存在的化學(xué)鍵的種類有___；寫出它與水反應(yīng)的化學(xué)方程式___。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的位置如圖所示，其中 W 元素的原子序數(shù)為Z元素原子序數(shù)的兩倍，下列說法正確的是

A.X在元素周期表中位于第3周期第VIA 族

B.X、Y、Z三種元素對(duì)應(yīng)原子的半徑依次減小

C.XZ2 和YZ2 的化學(xué)性質(zhì)相似

D.利用 W 的含氧酸酸性強(qiáng)于Y 的含氧酸酸性，可證明非金屬性：W>Y

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量。其中，控制空氣中氮氧化物和硫氧化物的含量尤為重要。

(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有氮的氧化物,用CH4催化還原NO2可消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -867.0kJ/mol；

②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJ/mol；

③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+89.0kJ/mol

則CH4催化還原NO的熱化學(xué)方程式為_______。

(2)將0.20mol NO和0.10mol CO充入一個(gè)溫度恒定、容積恒為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，可實(shí)現(xiàn)氮氧化物的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示。

①N2在0～9min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)＝________mol/(L·min)(保留兩位有效數(shù)字)。

②第12min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為________(填字母代號(hào))。

a．充入水蒸氣稀釋反應(yīng)物 b．加入NO c．加催化劑 d．增大壓強(qiáng)

(3)室溫下，煙氣中的SO2可用某濃度的NaOH溶液吸收得到pH=7的溶液，試計(jì)算所得溶液中＝_____(已知:常溫下H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1.0×10-2，Ka2=6.0×10-8)。

(4)煙氣中的SO2也可用Na2SO3溶液吸收，吸收過程中，pH隨n(SO32-):n(HSO3-)變化關(guān)系如下表：

n(SO32-):n(HSO3-)

99：1

1：1

1：99

pH

8.2

7.2

6.2

當(dāng)吸收液呈中性時(shí)，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是(選填字母): ___________

a．c(Na＋)=2c(SO32-)＋c(HSO3-)

b．c(Na＋)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H＋)=c(OH-)

c．c(Na＋)+c(H+) =c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

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同步練習(xí)冊(cè)答案