【改编】研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:
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+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。PbO2的氧化性大于MnO2。PbSO4是一种微溶物质。有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。
离子 |
离子半径(pm) |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
74 |
7.6 |
9.7 |
Fe3+ |
64 |
2.7 |
3.7 |
Al3+ |
50 |
3.8 |
4.7 |
Mn2+ |
80 |
8.3 |
9.8 |
Pb2+ |
121 |
8.0 |
8.8 |
Ca2+ |
99 |
- |
- |
请回答下列问题:
(1)写出浸出过程中生成Mn2+反应的离子方程式 。
(2)氧化过程中主要反应的离子方程式为: ,氧化的目的为: 。
(3)在氧化后的液体中加入 ,用于调节pH值,应调节pH的范围为 ,除去的主要离子为: ,吸附步骤除去的主要离子为 。
(4)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10—6。现将c mol·L—1CaCl2溶液与2.00×10—2mol·L—1Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积的变化),则生成沉淀时,c的最小值是 。
海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是_________(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写空白处)。
A.烧杯 |
B.坩埚 |
C.表面皿 |
D.泥三角 |
E.酒精灯
F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是 ;步骤⑥的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是 。
(3)步骤④反应的离子方程式是 。
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是 。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法: 。
2015年8月12日晚天津开发区化工厂发生爆炸事故。化工厂里面有各种危险化学品,其中有一种叫电石的固体,其主要成分为碳化钙(CaC2),可与水反应生成可燃性气体乙炔(C2H2),十分危险,同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质?
【作出猜想】猜想一:CaO;
猜想二: ;
猜想三:Ca(OH)2。
进行上述猜想的依据是 。
【交流与反思】经过同学们交流讨论,认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是 (用化学方程式说明)。
【进行实验】(一)取少量白色固体放入试管中,滴入稀盐酸,没有观察到 ,证明猜想二不成立。
(二)取少量白色固体加入水中,取上层清液,加入 ,有白色沉淀出现,证明猜想三成立。碳化钙与水反应的方程式为 。
某兴趣小组对物质的性质进行相关探究。
【提出问题】氯化氢(HCl)气体显酸性吗?
【进行实验】该兴趣小组的同学根据二氧化碳与水反应的实验探究方法,用三朵由紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的纸质干燥小花进行如图1的三个实验:
实验现象:I和Ⅱ中小花不变色;Ⅲ中小花变红色。
【查阅资料】图2是同学们查阅的氯化氢气体溶于水的微观示意图。
【实验结论】氯化氢气体不显酸性。
【交流反思】
(1)从微观角度分析氯化氢气体不显酸性的原因是 。
(2)小明向实验Ⅲ中变红的小花上喷适当过量的稀氢氧化钠溶液,发现小花最后变成黄绿色,写出相关反应的化学方程式 。
(3)紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显 色,在碱性溶液中显 色。
(4)下列实验可以用来说明氯化氢气体不显酸性的是 。
A.测试盐酸的导电性,盐酸能导电 |
B.干燥的碳酸钠粉末放人氯化氢气体中,不反应 |
C.氢气与氯气反应,生成氯化氢气体 |
D.干燥的碳酸钠粉末放人盐酸中,能反应 |
请结合下图回答问题:
(1)写出有标号的仪器名称:① ,② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取O2的化学方程式为 ,用A、C装置制取O2时,为防止高锰酸钾进入导管,可采取的措施是 。
(3)实验室用B、D装置制取CO2的化学方程式为 ,若将发生装置由B改为F,其优点是 。
(4)SO2是无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。SO2的某些化学性质与CO2相似,实验中常用NaOH溶液吸收SO2尾气。用下图所示装置收集一瓶干燥的SO2,装置中导管按气流方向连接顺序是 →⑤(填序号);图中漏斗的作用是 ;烧杯中NaOH溶液的作用是 (用化学方程式表示)。
乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定。学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取2.520 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.100 0 mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗20.00 mL。
(1)写出草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式____________。
(2)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(3)本实验滴定达到终点的标志是__________。
(4)通过上述数据,求得x=________。
讨论:①若滴定终点时仰视滴定管刻度,则由此测得的x值会_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会________。