工业上利用含锰废水(主要含MnSO4、H2SO4、和铁、铝、铜等金属的硫酸盐)制取碳酸锰(MnCO3)。步骤如下:
Ⅰ.氧化:向废水中加入氧化剂;
Ⅱ.中和:控制温度在40~50 ℃,加入氨水,过滤;
Ⅲ.除重金属:向滤液中加入BaS溶液,除去Cu2+等重金属,过滤,得MnSO4溶液;
Ⅳ.制固体MnSO4:从MnSO4溶液得其固体;
Ⅴ.制MnCO3:用水溶解MnSO4固体,加入NH4HCO3溶液,得MnCO3沉淀粗品;
Ⅵ.洗涤:用水洗涤MnCO3粗品至无SO42-,获得高纯MnCO3。
回答下列问题:
(1)Ⅰ中,下列氧化剂均能把Fe2+氧化为Fe3+,最佳的试剂是_____。
a.浓HNO3 b.MnO2 c.K2Cr2O7
(2)Ⅱ中,氨水除中和酸外,同时沉淀Fe3+、Al3+等,沉淀Al3+的离子方程式是:
______________________________________________________。
(3)Ⅳ中,溶液需浓缩、结晶、_______(填一种分离操作的名称),得MnSO4固体。
(4)Ⅴ中生成MnCO3沉淀的离子方程式是:
______________________________________________________。
(5)由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2,MnCO3 → MnO2 + CO。
现加热分解 460.0 kg的MnCO3,得到332.0 kg产品,若产品中杂质只有MnO,则该产品中MnO2的质量是 kg。(摩尔质量/g·:MnCO3 115 MnO2 87 MnO 71)
稀薄燃烧是指汽油在较大空气/燃比(空气与燃油气的体积比)条件
下的燃烧。随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人们的
重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为
N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如图所示。
(1)稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、等环境问题(填一项)。
(2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能,
需要测量并记录的数据是。
(3)若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体:①纯NO气体,②汽车尾气。消耗NH3的物质的量较多的可能是(填字母),原因是。
A.① B.② C.都有可能
合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途
。
II. 实验室制备氨气,下列方法中适宜选用的是。
① 固态氯化铵加热分解 ② 固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③ 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 ④ 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气,有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)。
实验操作:
① 检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
② 关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。
③ 用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题:
(1)检验氢气纯度的目的是。
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是,C瓶内气体的成份是。
(3)在步骤③中,先加热铁触媒的原因是。反应管E中发生反应的化学方程式是。
实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如下图:
将足量浓氨水从分液漏斗中加入烧瓶中后,如图进行实验,实验现象记录如下:
①黑色氧化铜粉末变为光亮红色;②无水硫酸铜粉末变蓝色 ③集气瓶中收集到一种无色气体。
请回答下列问题:
(1)虚线框内是否应添加必要的干燥装置? _________(填“是”或“否”)。若需要,应选择的干燥装置是___________(填编号,若不需要,该空可不填)。
(2)在实验中NaOH固体的作用是 _____________。
(3)最终集气瓶中收集到的气体是____________________________。
CuO粉末处发生化学反应方程式为 __________________。
某研究小组进行与NH3有关的系列实验。
(1)从下图中挑选所需仪器,画出制取干燥NH3的装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管。固定装置和尾气处理装置不用画),并标明所用试剂。
(2)将NH3通入溴水中,有N2生成,反应的化学方程式为。
某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中"铜与硝酸反应"实验,以探究化学实验的绿色化。
(1)实验前,关闭活塞
,试管
中加水至浸没长导管口,塞紧试管
和
的胶塞,加热
。其目的是。
(2)在
中加适量
溶液,
中放一小块铜片,由分液漏斗
向
中加入2
浓硝酸。
中反应的化学方程式是。再由
向
中加2 mL蒸馏水,
中的实验现象是。
方案 |
反应物 |
甲 |
、浓 |
乙 |
、稀 |
丙 |
、 、稀 |
(3)右表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是。理由是。
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性
。操作步骤为,实验现象为;但此实验的不足之处是。