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________。
某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应为 。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应为 ,总反应的离子方程式为 。
(3)有关上述实验,下列说法正确的是 。
A.溶液中Na+向A极移动 |
B.从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 |
C.反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 |
D.若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子 |
(4)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应为 。 此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)________导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因__________________________
氯气是一种重要的化工原料,自来水的消毒、农药的生产、药物的合成都需要用氯气.
I.工业上通常采用电解法制氯气:观察图1,回答:
(1)电解反应的化学方程式为 .
(2)若饱和食盐水中通电后,b侧产生的气体检验方法是 。
Ⅱ.某学生设计如图2所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),回答下列问题:
(1)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸,在加热条件下制取氯气,写出反应的化学方程式 ;若在标准状态下收集到22.4升的氯气,则被氧化的HCl的物质的量是 mol.
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是 .
(3)C装置的作用是
(4)此实验所得漂白粉的有效成分偏低,该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应.①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是 。②试判断另一个副反应(用化学方程式表示) 。
为避免此副反应的发生,可将装置做何改进 。
实验室需要0.1 mol/L NaOH溶液450 mL和0.5 mol/L硫酸溶液450 mL.根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 (填序号),仪器E的名称是 ,本实验所需玻璃仪器E规格为 mL。
(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有 (填序号)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液 | B.长期贮存溶液 |
C.用来加热溶解固体溶质 | D.量取一定体积的液体 |
(3)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积为 mL
(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、25mL、50 mL量筒,应选用 mL规格的量筒最好。
某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的实验探究。经小组讨论,他们设计了如下装置进行实验。烧瓶B中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2混合液(常用于实验室制N2),干燥管C1、C4中装有碱石灰,试管E1、E3、E4中装有澄清石灰水。
(1)充分反应后,将D1中的固体残余物投入足量经煮沸的稀硫酸中,固体完全溶解且无气体放出,取反应液加入KSCN溶液无血红色,证明固体产物为 。
(2)该实验装置中有3个酒精灯,至少应该点 次酒精灯,最先点燃的酒精灯是 ,最后点燃的是 。
(3)该实验装置中有4个直立的试管,它们与盛放试剂体现不同的作用,其中E2的作用是: 。
(4)该实验装置中有4个干燥管,C3中盛装的试剂是 。
(5)取7.2 g样品充分反应后,测得D1中的固体残余物为2.88 g,D2中固体质量减轻0.64 g,则草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的方程式为 。
某化学学习小组发现在碱性溶液中,NO2会发生如下反应:2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2
于是提出猜想,NO2和碱性的NaHCO3溶液也能发生类似反应。该小组利用如图所示装置,使NO2和NaHCO3溶液充分反应后,获得溶液X。
(1)Cu与浓硝酸反应的现象是_______________________。
(2)该小组同学为了对猜想进行探究,进行如下讨论和实验。
①甲同学认为,可通过检验X中是否存在NO3—的方法验证猜想。但经讨论后认为不可行,你认为其原因是 。
②乙同学在X中加入少量K2Cr2O7溶液,结果溶液褪色,则证明X中含有NaNO2。根据以上信息,写出NO2与NaHCO3溶液反应的离子方程式_________________ 。
(3)已知在酸性条件下NO2— 能将I— 氧化为I2。你认为能否用KI淀粉溶液检验X中存在NaNO2: ___________(填“能”或“不能”),原因是____________________________。
(4)已知5NO2— + 2MnO4—+6H+= 5NO3—+ 2Mn2+ +3H2O。称取a g KMnO4固体,加蒸馏水和少量稀硫酸溶解,配成250 mL溶液。移取20.00mL X于锥形瓶,用所配的酸性KMnO4溶液进行滴定,消耗b mL KMnO4溶液。滴点终点的现象是 ,则X中NaNO2的浓度是______________(用含a、b的式子表示)。