软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4;温度高于27℃时,MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为________。
(2)“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+,相关反应的离子方程式为________。
(3)“滤渣1”的主要成分是__________,“调pH至5~6”所加的试剂是_________(填“石灰水”或“稀硫酸”)。
(4)根据下表数据,选择“第2步除杂”所加的物质A(由一种阳离子和一种阴离子组成),物质A的化学式为________。
![]() Ksp ![]() 阳离子 |
CO32- |
F- |
OH- |
Ca2+ |
5.0×10-9 |
1.5×10-10 |
4.7×10-6 |
Mg2+ |
3.8×10-6 |
7.4×10-11 |
5.6×10-12 |
Mn2+ |
2.2×10-11 |
5.3×10-3 |
2.1×10-13 |
Zn2+ |
1.2×10-10 |
3.0×10-2 |
6.9×10-17 |
(5)采用“趁热过滤”操作的原因是________。
CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
(1)配制CuSO4溶液时,需加入一定量的硫酸溶液,用离子方程式说明其原因是。
(2)利用配制的CuSO4溶液及如图所示装置,进行以下实验探究。
①图一是根据反应Zn+CuSO4Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池。甲池中的电解质溶液为(填化学式)______________,Cu极的电极反应式是__________________,盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电 池工作时Cl-向________(填“甲”或“乙”)池移动。
②图二中,Ⅰ是氢气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,电池总反应为:2H2+O2=2H2O。该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则a处加入的是________(填“H2”或“O2”),b处电极上发生的电极反应式是_____________________。
③若把图二Ⅱ中电极均换为惰性电极且CuSO4溶液足量,电解时的化学反应方程式为,
一段时间后,反应停止。下列物质能使Ⅱ池恢复到反应前浓度的是________(填选项字母)。
A.Cu | B.CuO | C.CuCO3 | D.Cu(OH)2 |
(12分)(1)物质的量浓度相同的下列物质的溶液①NH4Cl②NH4HSO4③CH3COONH4,c(NH4+)由小到大的顺序是(填序号)。
(2)同浓度的下列溶液:①CH3COONH4②NH4Cl③Na2CO3④NaHCO3,其中pH由大到小的顺序 是。
(3)物质的量浓度相同的 ①盐酸、②硫酸溶液、 ③醋酸(CH3COOH)溶液各100 mL分别与足量的Zn反应,在相同的条件下,产生H2的体积分别为V1、V2、V3,它们由大到小的顺序是。
(4)CH3COONa溶液呈性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是(用离子方程式表示)。
(5)常温时,若10体积pH1=a的盐酸溶液与1体积pH2=b的氢氧化钠溶液混合后溶液呈中性,则混合前该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_________________。
某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。
(1)步骤1的主要操作是__________,需用到的玻璃仪器除烧杯外有________,________。
(2)步骤2中发生反应的离子方程式为___________________________
(3)步骤3中发生反应的化学方程式为___________________________
(4)步骤4中涉及的操作是:蒸发浓缩、_________、过滤、洗涤、烘干。
氮元素的单质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛.
(1)工业上利用分离空气的方法得到氮气.空气各主要成分的沸点如下:
N2 |
O2 |
Ar |
CO2 |
-196℃ |
-183℃ |
-186℃ |
-78℃ |
现将空气深度冷却液化,然后缓慢升温,则最先分离出来的气体是______.
(2)雷雨时空气中的N2转化为NO,生成物NO是______色的气体,______(填“易”或“难”)溶于水;NO在空气中很容易被氧化成NO2,NO2能与水发生化学反应.NO2与水反应的化学方程式为__________________.
(3)实验室可用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应制取氨气.
①制取氨气的化学方程式为__________________;
②要制取标准状况下4.48L的氨气,至少需要称取固体NH4Cl的质量为______g.
(4)已知:4NH3+6NO5N2+6H2O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,通过一定体积滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同).
①NH3与稀硫酸溶液反应的离子方程式为__________________;
②为了比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是____________.
A是一种红棕色金属氧化物,B、D是金属单质,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。
(1)A的化学式是______
(2)F在空气中转化为G的化学方程式:________________________
(3)C转化为I的离子方程式:__________________________
(4)J转化为C的化学方程式:________________________