工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO-优题课

工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO₂)来吸收含SO₂的废气，最终制得硫酸锰晶体(MnSO₄·H₂O)，其主要流程如下：

已知：浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn²⁺，还含有少量的Fe²⁺、Al³⁺等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe²⁺	7.6	9.7
Fe³⁺	2.7	3.7
Al³⁺	3.8	4.7
Mn²⁺	8.3	9.8

（1）软锰矿浆中通入含SO₂废气后，发生主要反应的化学方程式为____________________。
（2）浸出液中加入MnO₂粉末的目的是____________；反应的离子方程式是___________________。
（3）溶液中加入石灰浆来调节pH，其作用是_________________；pH应调节的范围是__________。
（4）滤渣的主要成分是________________________________________________(用化学式表示)。

科目化学题型简答题难度较难

知识点：晶格能的应用物质检验实验方案的设计

某工厂采用如图工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含 $N i^{2 +} 、 C o^{2 +} 、 F e^{2 +} 、 F e^{3 +} 、 M g^{2 +}$ 和 $M n^{2 +}$ ）。实现镍、钴、镁元素的回收。

已知：

物质	Fe（OH）₃	Co（OH）₂	Ni（OH）₂	Mg（OH）₂
K_sp	10^﹣^37.4	10^﹣^14.7	10^﹣^14.7	10^﹣^10.8

回答下列问题：

（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出一条即可）。

（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（ $H_{2} S O_{5}$ ）， $1 m o l H_{2} S O_{5}$ 中过氧键的数目为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）“氧化”中，用石灰乳调节 $p H ＝ 4$ ， $M n^{2 +}$ 被 $H_{2} S O_{5}$ 氧化为 $M n O_{2}$ ，该反应的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（ $H_{2} S O_{5}$ 的电离第一步完全，第二步微弱）；滤渣的成分为 $M n O_{2}$ 、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（填化学式）。

（4）“氧化”中保持空气通入速率不变， $M n$ （Ⅱ）氧化率与时间的关系如图。 $S O_{2}$ 体积分数为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时， $M n$ （Ⅱ）氧化速率最大；继续增大 $S O_{2}$ 体积分数时， $M n$ （Ⅱ）氧化速率减小的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）“沉钴镍”中得到的 $C o$ （Ⅱ）在空气中可被氧化成 $C o O （ O H ）$ ，该反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（6）“沉镁”中为使 $M g^{2 +}$ 沉淀完全（ $25 ℃$ ），需控制 $p H$ 不低于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（精确至 $0.1$ ）。

阿佐塞米（化合物L）是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如图（部分试剂和条件略去）

已知：R﹣COOHR﹣COClR﹣CONH₂

回答下列问题：

（1）A的化学名称是　　。

（2）由A生成B的化学方程式为　　。

（3）反应条件D应选择　（填标号）。

a.HNO₃/H₂SO₄

b.Fe/HCl

c.NaOH/C₂H₅OH

d.AgNO₃/NH₃

（4）F中含氧官能团的名称是　　。

（5）H生成I的反应类型为　　。

（6）化合物J的结构简式为　　。

（7）具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有　　种（不考虑立体异构，填标号）。

a.10

b.12

c.14

d.16

其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为2：2：1：1的同分异构体结构为　　。

甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：

（1）已知下列反应的热化学方程式：

①3O₂（g）═2O₃（g）ㅤK₁ㅤΔH₁＝285kJ•mol^﹣¹

②2CH₄（g）+O₂（g）═2CH₃OH（l）ㅤK₂ㅤΔH₂＝﹣329kJ•mol^﹣¹

反应③CH₄（g）+O₃（g）═CH₃OH（l）+O₂（g）的ΔH₃＝　　kJ•mol^﹣¹，平衡常数K₃＝　　（用K₁、K₂表示）。

（2）电喷雾电离等方法得到的M⁺（Fe⁺、Co⁺、Ni⁺等）与O₃反应可得MO⁺。MO⁺与CH₄反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下（其他反应条件相同）进行反应MO⁺+CH₄═M⁺+CH₃OH，结果如图所示。图中300K的曲线是　　（填“a”或“b”）。300K、60s时MO⁺的转化率为　　（列出算式）。