某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及Al2 O3)和闪锌矿(含ZnS约80%及FeS)共同生产MnO2,和Zn(干电池原料)。流程如下:
已知:①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3,Al2(SO4)3的混合液。
②IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O MnO2+Zn +2H2SO4。
(1)A中属于还原产物的是 。
(2)加入MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是 :C的化学式是 。
(3)该生产中除得到Na2SO4、S等副产品外,还可得到的副产品是 。
(4)副产品S可用于制硫酸,转化过程是:S→SO2→SO3→H2SO4。写出第二步转化的化学方程式 。
(5)要从Na2SO4溶液中得到芒硝( Na2SO4.10H2O),需进行的操作有蒸发浓缩、 、
过滤、洗涤、干燥等。
(6)从生产MnO2和Zn的角度计算,软锰矿和闪锌矿投料的质量比大约是 。
碳酸二甲酯(DMC)是一种低毒性的绿色化学品,可用于代替高毒性的光气(COCl2)作羰基化试剂。DMC的合成路线如下图。完成下列填空。
已知:RCOOR’ + R’’ OH → RCOOR’’ + R’OH
(1)写出反应类型:反应①反应③
(2)石油工业上获得C2H4的操作名称为。
(3)写出结构简式:DMC; X
(4)已知物质Y与DMC互为同分异构体,Y的水溶液呈酸性,在一定条件下2 molY能生成1mol分子中含六元环结构的有机物,则Y的结构简式为:
(5)DMC与双酚( )在一定条件下可生成芳香族聚碳酸酯,写出反应的化学方程式:。
为了回收利用钢铁生产过程中产生的SO2,工业上采用软锰矿(主要成分MnO2)脱硫同时制取硫酸锰技术,其流程示意图如下:
已知:浸出液的pH接近4,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+。完成下列填空。
(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式:。
(2)浸出过程的副反应之一是部分SO2被氧化为硫酸,致使浸出液的pH下降,这将(“有利”、“不利”)于软锰矿浆继续吸收SO2。欲消除生成的硫酸,试剂A最好是。
a.MnCO3 b.MnO2 c.CaO d.CaCO3
(3)操作I的目的是除去浸出液中的Fe2+,MnO2在氧化Fe2+的同时还,使Fe3+沉淀。检验过滤后溶液中是否含有Fe3+的操作是。
(4)已知大于27℃时,MnSO4·H2O溶解度随温度上升而明显下降,则操作II的过程为:、、洗涤、干燥。工业上为了充分利用锰元素,在流程中可循环使用。
(5)通过煅烧MnSO4·H2O 可制得生产软磁铁氧体材料的MnxO4,如图是煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。该曲线中A段所表示物质的化学式为;MnxO4中x=。
铁及其化合物在生产、生活中存在广泛用途,完成下列填空。
(1)如图所示为铁元素在周期表中的信息,方格中“55.85”的意义为:。铁原子核外有种运动状态不同的电子。
(2)二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种有机金属化合物,熔点172℃,沸点249℃,易升华,难溶于水易溶于有机溶剂。二茂铁属于晶体;测定表明二茂铁中所有氢原子的化学环境都相同,则二茂铁的结构应为图中的(选填“a”或“b”)。
(3)绿矾(FeSO4·7H2O)可用于治疗缺铁性贫血,其水溶液露置于空气中会变质,
写出发生变质反应的离子方程式。
(4)无水FeCl3是水处理剂,遇潮湿空气即产生白雾,易吸收空气中的水分成为结晶氯化铁(FeCl3·6H2O)。制备无水FeCl3的试剂是。
(5)高铁酸盐也是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备:
2FeSO4 + 6Na2O2 → 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑,若生成2mol Na2FeO4,则反应中电子转移的物质的量为mol。
(6)高铁酸盐可将水体中的Mn2+氧化为MnO2进行除去,若氧化含 Mn2+ 1mg的水体样本,需要1.2 mg/L高铁酸钾L。
液化石油气中常存在少量有毒气体羰基硫(COS),必须将其脱除以减少环境污染和设备腐蚀。完成下列填空。
(1)写出羰基硫的电子式,羰基硫分子属于(选填“极性”、“非极性”)分子。
(2)下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是。
a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4
b.酸性:H2SO3>H2CO3
c.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价
(3)羰基硫在水存在时会缓慢水解生成H2S,对钢铁设备产生电化学腐蚀。写出正极的电极反应式 ,负极的反应产物为(填化学式)。
为除去羰基硫,工业上常采用催化加氢转化法,把羰基硫转化为H2S再除去:COS + H2CO + H2S
(4)已知升高温度,会降低羰基硫的转化率。则升高温度,平衡常数K,反应速率(均选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(5)若反应在恒容绝热密闭容器中进行,能说明该反应已达到平衡状态的是。
a.容器内气体密度保持不变 b.容器内温度保持不变
c.c(H2)=c(H2S)d.υ(H2)正=υ(H2S)正
(6)已知该反应的平衡常数很大,说明。
氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和Cu。
(1)现有8.4克氧化铜被氢气完全还原后,得到红色固体6.96克,其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是;
(2)若将6.96克上述混合物与足量的浓硝酸充分反应:
①生成标准状况下1.568升的气体(不考虑NO2的溶解,也不考虑NO2与N2O4的转化),则该气体的成分是,其物质的量之比是;
②把得到的溶液小心蒸发浓缩,把析出的晶体过滤,得晶体20.328g。经分析,原溶液中的Cu2+有20%残留在母液中,所得晶体的化学式为。
(3)Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL 0.6mol/L HNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同时收集到224mL NO气体(标准状况)。如原混合物中Cu的物质的量为X,求其中Cu2O、CuO的物质的量及X的取值范围(写出解题过程)。