(本题共16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质 |
Mn(OH)2 |
Co(OH)2 |
Ni(OH)2 |
MnS |
CoS |
NiS |
Ksp |
2.1×10-13 |
3.0×10-16 |
5.0×10-16 |
1.0×10-11 |
5.0×10-22 |
1.0×10-22 |
(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是 。
(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是 ,加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,以除去Fe3+。
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 。
(4)步骤Ⅳ中,在 (填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为 。
(5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。为了将Mn2+降到1.0×10-9mol/L,则c(Na2S)至少是 mol/L。
工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O),其过程为:
已知:Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
Ⅱ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
(1)操作①需要加快反应速率,措施有充分搅拌和 (写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
(2)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至 ;宜用的试剂为 。
A 1.5 B 3.7 C 9.7 D 氨水 E 氢氧化锶粉末 F 碳酸钠晶体
(3)操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是
A.50~60℃ B.80~100℃ C.100℃以上
(5)步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是 。
氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。
请回答下列问题:
(1)氯化铁有多种用途:
①氯化铁做净水剂。请用离子方程式表示其原理____________ __________;
②工业上常用FeCl3溶液腐蚀铜印刷线路板。这是利用了FeCl3较强的__________性。
(2)吸收剂X的化学式为 。为检验吸收剂是否已完全转化为FeCl3溶液,有人设计用酸性高锰酸钾溶液,但很快被否定,理由是(用离子方程式表示) 。正确的检验方法是:取少量待测液,加入 (写化学式)溶液,若无深蓝色沉淀产生,则证明转化完全。
(3)碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
(4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4 K2FeO4+2NaOH,请根据相关反应原理分析反应能发生的原因 。
(5)将粗K2FeO4产品经重结晶、过滤、 、 ,即得较纯净的K2FeO4。
用湿法制磷酸副产品氟硅酸(H2SiF6 )生产无水氟化氢的工艺如下图所示:
已知:氟硅酸钾(K2SiF6)微酸性,有吸湿性,微溶于水,不溶于醇。在热水中水解成氟化钾、氟化氢及硅酸。
(1)写出反应器中的化学方程式:
(2)在实验室过滤操作中所用的玻璃仪器有: ;
在洗涤氟硅酸钾(K2SiF6)时常用酒精洗涤,其目的是: ;
(3)该流程中哪些物质可以循环使用: (用化学式表达)
(4)氟化氢可以腐蚀刻画玻璃,在刻蚀玻璃过程中也会生成H2SiF6 ,试写出该反应方程式: ;
(5)为了测定无水氟化氢的纯度,取标况下的气体产物2.24L,测得质量为3.1g,并将气体通入含足量的Ca(OH)2 溶液中,得到5.85gCaF2沉淀,则无水氢氟酸质量分数为: 。(保留2位有效数字)通过计算结果,试解释,为什么标况下2.24L产物的质量远远大于2.0g, 。
(2014届山东省青岛市高三3月第一次模拟考试(第二套)理综化学试卷)
用菱锰矿(MnCO3)常含有Fe2O3、FeO、HgCO3·2HgO等杂质,工业常用菱锰矿制取锰,工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)向粗液1中加入的水最后需要 方法才能达到技术要求。
(2)流程中用的空气是用膜分离法制备的富氧空气,该方法的原理是 。
(3)净化剂主要成分为(NH4)2S,粗液2中发生主要反应的离子方程式为 。
(4)写出阳极的电极反应式 。说明电解液循环的原因 。
(5)写出铝热法炼锰的化学方程式 。
实验室用氧化锌矿粉(主要含ZnO、FeCO3、CuO等)制备碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3],并将其用于合成氨工艺脱硫研究。
(1)“酸浸”时保持H2SO4过量的目的是 ;
(2)写出氧化时的离子方程式: ;
(3)流程中调节pH=5.4所加试剂X为 (填序号);
A.NaOH B.ZnO C.ZnCO3
滤渣1的成分为 (写化学式);
(4)上述流程中的“滤液”可以用作化肥,该滤液的主要成分为 (填化学式);
(5)合成氨原料气脱硫原理如图,碱式碳酸锌吸收硫化氢的化学方程式为 。
(2014届江苏省南京市、淮安市高三第二次模拟考试化学试卷)
工业上利用软锰矿浆烟气脱硫吸收液制取电解锰,并利用阳极液制备高纯碳酸锰、回收硫酸铵的工艺流程如下(软锰矿的主要成分是MnO2,还含有硅、铁、铝的氧化物和少量重金属化合物等杂质):
(1)一定温度下,“脱硫浸锰”主要产物为MnSO4,该反应的化学方程式为 。
(2)“滤渣2”中主要成分的化学式为 。
(3)“除重金属”时使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是 。
(4)“电解”时用惰性电极,阳极的电极反应式为 。
(5)“50℃碳化”得到高纯碳酸锰,反应的离子方程式为 。“50℃碳化”时加入过量NH4HCO3,可能的原因是:使MnSO4充分转化为MnCO3; ; 。
铜工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下:
(1)金属M为 ,操作1中需要的主要玻璃仪器是玻璃棒、______、______。
(2)加入新制氯水的的作用是(用离子方程式表示) __________ 。滤渣D的主要成分是 (填化学式)。
(3)充分焙烧的化学方程式为 。如下图所示,焙烧操作中的一处错误是_________。
(4)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。则操作2中得到固体C的实验操作是:蒸发浓缩、 ,洗涤、干燥。90℃时Ksp(Li2CO3)的值为 。
温度/℃ |
10 |
30 |
60 |
90 |
浓度/mol・L-1 |
0.21 |
0.17 |
0.14 |
0.10 |
某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀的pH |
2.3 |
7.6 |
4.4 |
完全沉淀的pH |
3.2 |
9.7 |
6.4 |
(1)酸浸后加入H2O2的目的是_____________。调pH步骤中加入的试剂最好是_____________(填化学式)。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有_____________。
(2)向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式_____________。
(3)CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol/LFeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定,到达滴定终点时消耗Ce(SO4)2溶液24.60mL。有关的化学反应为: Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+,通过计算说明该CuCl样品_______________(填“符合”或“不符合”)国家标准。
(4)25℃时,Ksp[Fe(OH]3]=4.0×10-38.Fe3+发生水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,该反应的平衡常数为_____________.
麦秸杆、木屑等废料经干馏制燃料气过程中产生大量的废液,俗称木醋液(主要成分乙酸,还含少量的甲醇、苯酚、焦油等)。以木醋液与白云石(主要成分2MgCO3·3CaCO3,还含有SiO2等杂质)等为原料,可制备出绿色环保型融雪剂CMA(醋酸钙、醋酸镁固体的混合物)。
CMA生产流程如下:
(1)步骤①发生反应的离子方程式为 ________________。
(2)滤渣1的主要成分为 (写化学式);步骤②所得滤液常呈褐色,颜色除与木醋液中含有少量的有色焦油外,产生颜色的另一主要原因是 。
(3)步骤③是往滤液中加活性炭粉,可使滤液脱色,这是利用了活性炭具有 。
实验测知CMA中钙、镁离子的物质的量之比与出水率(与融雪效果成正比)的关系如图。
(4)由图知,当CMA中n(Ca2+)∶n(Mg2+)约为 时融雪的效果最好。(选填字母)
a.1∶2 b.3∶7 c.2∶3
步骤④的目的主要是 , 。
(5)步骤⑥包含的操作有 、过滤、洗涤及干燥。
【化学—选修2:化学与技术】普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中,常采用纸表面涂明矾的工艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散,请回答下列问题:
(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存.经分析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关,其中的化学原理是______________;为了防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的化学(离子)方程式为______________;
(2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施:
①喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等.这样操作产生的主要问题是______________;
②喷洒Zn(C2H5)2.Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷.用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理______________;
(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾.钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的,请完成下列化学方程式:
①______ FeTiO3+____ C+___ Cl2____ TiCl4+___ FeCl3+____CO
②______ TiCl4+____ O2____ TiO2+____ Cl2。
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是 ,该工艺中“搅拌”的作用是 。
(2)反应Ⅱ中的离子方程式为 ,在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2的作用是 。(用化学方程式表示)
(3)生产中碱式硫酸铁溶液蒸发时需要在常温减压条件下的原因是 。
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为 。(填写字母)
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
辉铜矿是冶炼铜的重要原料。
(1)工业上冶炼粗铜的某种反应为:Cu2S+O2=2Cu+SO2①当产生标况下11.2L气体时,转移电子数目为 ;
②将粗铜进行电解精炼,粗铜应与外电源的 极相接;若精炼某种仅含杂质锌的粗铜,通电一段时间后测得阴极增重ag,电解质溶液增重bg,则粗铜中含锌的质量分数为 ;
(2)将辉铜矿、软锰矿做如下处理,可以制得碱式碳酸铜:
① 步骤I中用稀硫酸浸取矿石,为提高浸取率可采取的措施有 (任写一种)。
② 步骤Ⅱ中调节浸出液pH=3.5的作用是 ;
③ 步骤Ⅰ中发生如下3个反应,已知反应Ⅰ中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应Ⅲ的化学方程式。
Ⅰ.Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
Ⅱ.Cu2S+ Fe2(SO4)3 = CuSO4+CuS+2FeSO4
Ⅲ. 。
④步骤Ⅱ中,碳酸氢铵参与反应的离子方程式为 。
用霞石岩(主要成分为Na2O、K2O、Al2O3、SiO2)制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下:已知:NaHCO3溶液的pH约为8~9,Na2CO3溶液的pH约为11~12。
溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类,钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中。部分物质的溶解度如上图,根据题意回答下列问题:
(1)固体M的化学式是________,X物质是________。
(2)实验室进行煅烧操作时盛放固体物质的实验仪器是________,滤液W中主要含有的离子有________。
(3)碳酸化Ⅰ中发生主要反应的离子方程式是____________。
(4)操作Ⅰ是________(填写名称),操作Ⅱ是________(选填编号)。
a.趁热过滤 b.冷却过滤 c.蒸馏 d.灼烧
(5)碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是______,产品K2CO3中最可能含有的杂质是__________(写化学式)。
LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下:
已知:HCl的沸点是-85.0℃,HF的沸点是19.5℃。
(1)第①步反应中无水HF的作用是 、 。反应设备不能用玻璃材质的原因是 (用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的 溶液冲洗。
(2)该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式: 。
(3)第④步分离采用的方法是 ;第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是 。
(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg,测得Li的物质的量为nmol,则该样品中LiPF6的物质的量为 mol(用含w、n的代数式表示)。
试题篮
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