某工廠用軟錳礦(含MnO2約70%及Al2O3)和閃鋅礦(含ZnS約80%及FeS)共同生產(chǎn)MnO2和Zn(干電池原料):
已知:A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43的酸性混合液.

(1)A中屬于還原產(chǎn)物的是
 

(2)加入MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是
 

(3)請(qǐng)寫出IV中電解的陽極反應(yīng)式
 

(4)電解IV分離出的產(chǎn)物C的化學(xué)式是
 

(5)該生產(chǎn)中除得到MnO2和Zn以外,還可得到的副產(chǎn)品有Na2SO4、Fe2O3
 

(6)如果不考慮生產(chǎn)中的損耗,除礦石外,需購買的化工原料是
 
.(填名稱)
考點(diǎn):物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物
分析:分析流程軟錳礦(含MnO2約70%及Al2O3)和閃鋅礦(含ZnS約80%及FeS)加入硫酸酸溶,加熱酸浸過濾得到A為A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43的酸性混合液,加熱過濾回收Fe2O3,Al2O3,加入碳酸鈉沉淀錳離子和鋅離子,得到濾液電解得到 二氧化錳和硫酸鈉;
(1)比較信息①A與軟錳礦中元素化合價(jià)的變化可知,A中還原產(chǎn)物為MnSO4
(2)由工藝流程可知,A中加入MnCO3、Zn2(OH)2CO3,A中的Fe3+、Al3+,經(jīng)過一系列操作轉(zhuǎn)化為氧化鐵、氧化鋁,F(xiàn)e3+、Al3+沉淀時(shí)容易形成膠體,不利于氫氧化鐵、氫氧化鋁沉降;
(3)依據(jù)電解原理分析,IV中電解的陽極反應(yīng)為錳離子失電子生成二氧化錳,結(jié)合電荷守恒書寫;
(4)操作Ⅰ加熱、浸取需要硫酸,由②可知C為硫酸,循環(huán)利用;
(5)根據(jù)流程圖不難得出副產(chǎn)物有Na2SO4、Fe2O3和硫、氧化鋁等;
(6)除礦石外,需加入的物質(zhì),就是要購買的化工原料.
解答: 解:(1)比較信息①A與軟錳礦中元素化合價(jià)的變化可知,Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低為+2價(jià),所以A中還原產(chǎn)物為MnSO4
故答案為:MnSO4
(2)由工藝流程可知,MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用就是調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+沉淀完全;
故答案為:增大溶液的pH,使Fe3+和 Al3+生成沉淀;
(3)依據(jù)電解原理分析,IV中電解的陽極反應(yīng)為錳離子失電子生成二氧化錳,結(jié)合電荷守恒書寫得到陽極反應(yīng)式為:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+
故答案為:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+;
(4)操作Ⅰ加熱、浸取需要硫酸,由②可知C為硫酸,循環(huán)利用,電解IV分離出的產(chǎn)物C的化學(xué)式是H2SO4;
故答案為:H2SO4;
(5)生產(chǎn)中除得到MnO2和Zn以外,還可得到的副產(chǎn)品有Na2SO4、Fe2O3,根據(jù)流程圖可知,副產(chǎn)物有硫、氧化鋁.
故答案為:Al2O3、S;
(6)根據(jù)流程圖可知,需要加入碳酸鈉、硫酸,所以除礦石外,需購買的化工原料是碳酸鈉、硫酸.
故答案為:碳酸鈉、硫酸.
點(diǎn)評(píng):本實(shí)驗(yàn)的目的是制備二氧化錳與鋅,因而需要把氧化鋁、鐵元素、硫元素除去.據(jù)此考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、分離提純基本操作、化學(xué)計(jì)算等,難度中等,關(guān)鍵是掌握整個(gè)制備流程原理,要求學(xué)生要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和靈活應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力.
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:

25mL 0.1mol/L鹽酸與15mL 0.1ml/L氫氧化鈉溶液反應(yīng)后PH為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D、E、F六種原子序數(shù)依次增大的短周期元素.A與其余五種元素既不同周期,也不同主族;B、C、D、E、F五種元素分別位于五個(gè)相鄰的主族,原子序數(shù)之和為54,其中B的單質(zhì)為空氣中的主要成分之一.
(1)A、B形成的化合物液態(tài)時(shí)可發(fā)生微弱電離,電離產(chǎn)生的陰離子的電子式為
 

(2)某含F(xiàn)的鹽礦石的組成可以看作其氧化物中有
1
4
的F被E替換,再由D平衡其電荷形成的.該礦石的化學(xué)式為
 
.(用氧化物形式表示)
(3)工業(yè)中制備單質(zhì)E的陽極電極反應(yīng)式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料了解到以下內(nèi)容:乙二酸(HOOC-COOH,可簡(jiǎn)寫為H2C2O4)俗稱草酸,易溶于水,屬于二元中強(qiáng)酸(為弱電解質(zhì)),且酸性強(qiáng)于碳酸,其熔點(diǎn)為101.5℃,在157℃升華.為探究草酸的部分化學(xué)性質(zhì),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)向盛有1mL飽和NaHCO3溶液的試管中加入足量乙二酸溶液,觀察到有無色氣泡產(chǎn)生.該反應(yīng)的離子方程式為
 

(2)該小組同學(xué)將2.52g草酸晶體(H2C2O4?2H2O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng),測(cè)得反應(yīng)后溶液呈酸性(忽略溶液體積變化).則下列關(guān)系合理的是
 

A.c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.2mol?L-1
C.c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4
D.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-
(3)向盛有乙二酸飽和溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)其溶液的紫紅色褪去,說明乙二酸具有
 
(填“氧化性”、“還原性”或“酸性”),請(qǐng)配平該反應(yīng)的離子方程式:
 
 MnO4-+
 
 H2C2O4+
 
 H+=
 
 Mn2++
 
 CO2↑+
 
 H2O
(4)將一定量的乙二酸放于試管中,按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(注:忽略草酸的升華,且夾持裝置未標(biāo)出):

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):裝置C、G中澄清石灰水變渾濁,B中CuSO4粉末變藍(lán),F(xiàn)中CuO粉末有黑色變?yōu)榧t色.據(jù)此回答:
上述裝置中,D的作用是
 
.乙二酸分解的化學(xué)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組利用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素.該反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(實(shí)驗(yàn)中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
甲組:通過測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2氣體體積的大小來比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小.
某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如右圖.其中A、B的成分見下表
 序號(hào) A溶液 B溶液
 ① 2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液 4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
 ② 2ml 0.1mol/LH2C2O4溶液 4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
 ③ 2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液 4ml 0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4
(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是
 

(2)實(shí)驗(yàn)開始前需要檢查氣密性,其操作是
 
分液漏斗中A溶液應(yīng)該
 
加入(填“一次性”或“逐滴滴加”).
(3)完成該實(shí)驗(yàn)還需要
 
(填儀器名稱),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后讀數(shù)前需要移動(dòng)量氣管,使兩個(gè)量氣管的液面相平,其作用是
 

(4)請(qǐng)?jiān)诳驁D中,畫出實(shí)驗(yàn)②、③中CO2體積隨時(shí)間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖.

乙組:通過測(cè)定KMnO4溶液褪色所需時(shí)間的多少來比較化學(xué)反應(yīng)速率.
為了探究KMnO4與H2C2O4濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,某同學(xué)在室溫下完成以下實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)編號(hào)1234
水/mL1050X
0.5mol/L H2C2O4/mL510105
0.2mol/L KMnO4/mL551010
時(shí)間/s402010---
(5)X=
 
,4號(hào)實(shí)驗(yàn)中始終沒有觀察到溶液褪色,你認(rèn)為可能的原因是
 

(6)2號(hào)反應(yīng)中,H2C2O4的反應(yīng)速率為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列說法不正確的( 。
A、一種鎂電池的反應(yīng)式為XMg+Mo3S4
放電
充電
MgXMo3S4;在充電時(shí),陰極反應(yīng)式為:xMg2++2xe-=xMg
B、在復(fù)鹽NH4Fe(SO42溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,可能發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式是NH4++Fe3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3?H2O
C、在甲、乙兩個(gè)體積不變且相同的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)+2B(g)?2C(g),初始條件均為:常溫,A、B兩氣體各1mol.甲容器中的反應(yīng)在常溫下達(dá)平衡,此時(shí)氣體壓強(qiáng)為原來氣體壓強(qiáng)的80%,乙容器中的反應(yīng)在200℃時(shí)達(dá)平衡,若此時(shí)氣體A的體積分?jǐn)?shù)為35% 則說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D、已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68 kJ?mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221 kJ?mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ?mol-1則4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=-1200 kJ?mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列電離方程式中,書寫正確的是( 。
A、Na2SO4=2Na++SO4-2
B、Ba(OH)2=Ba2++(OH-2
C、KClO3=K++Cl-+3O2-
D、Fe2(SO43=2Fe3++3SO42-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)與社會(huì)、環(huán)境等密切相關(guān),下列有關(guān)說法中不正確的是( 。
A、利用銅、鍶、鋇等金屬化合物的焰色反應(yīng)制造節(jié)日煙花
B、單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料
C、PM2.5含有的鉛、鎘、鉻、釩、砷等元素均為對(duì)人體有害的金屬元素
D、“低碳經(jīng)濟(jì)”是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)模式.利用CO2合成聚碳酸酯類可降低塑料的做法符合“低碳經(jīng)濟(jì)”的要求

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A-J及X均為有機(jī)化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化如圖所示:實(shí)驗(yàn)表明:
①X的分子結(jié)構(gòu)中無支鏈鏈狀二烯烴,D既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣
②核磁共振氫譜表明F分子中有三種氫,且其峰面積之比為1:1:1
③G能使溴的四氯化碳溶液褪色
④lmolJ與足量金屬鈉反應(yīng)可放出22.4L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題

(1)X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 
(不考慮立體結(jié)構(gòu)),由X生成A的反應(yīng)類型是
 
反應(yīng);
(2)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 

(3)由E生成F的化學(xué)方程式為
 
,與E具有相同官能團(tuán)的E的同分異構(gòu)體還有
 
(寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,不考慮立體結(jié)構(gòu));
(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 
;
(5)由I生成J的化學(xué)方程式
 

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