工业上可用软锰矿（主要成分是MnO2）和黄铁矿（主要成分是F-优题课

工业上可用软锰矿（主要成分是MnO₂）和黄铁矿（主要成分是FeS₂）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO₃）。其工业流程如下：

已知：MnCO₃难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解。
回答下列问题：
（1）净化工序的目的是除去溶液中的Cu²⁺、Ca²⁺等杂质。若测得滤液中c(F^-)=0.01mol/L^-1，滤液中残留的c(Ca²⁺)=                  〔已知：K_sp(CaF₂)=1.46×10^-10〕
（2）沉锰工序中，298K、c(Mn²⁺)为1.05 mol/L^-1时，实验测得MnCO₃的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是          。
（3）从沉锰工序中得到纯净MnCO₃的操作方法是：过滤、                  。
（4）为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0mL，用0.0200mol·L^-1高锰酸钾溶液进行滴定，当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。
已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na₂C₂O₄)氧化：
2MnO₄^- + 5C₂O₄^2- + 16H⁺ =2Mn²⁺ + 10CO₂↑+ 8H₂O
MnO₂ + C₂O₄^2- + 4H⁺ = Mn²⁺ + 2CO₂↑+ 2H₂O
求该软锰矿中二氧化锰的质量分数          (写出计算过程)。

科目化学题型实验题难度困难

知识点：常见气体制备原理及装置选择

我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS,含有和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：

（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为________。

（2）滤渣1的主要成分出 $Si O_{2}$ 外还有________;氧化除杂工序中ZnO的作用是________.若不通入氧气，其后果是________。

（3）溶液中的 $C d^{2 +}$ 可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为________。

（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为________;沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。

化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下：

回答下列问题

（1）A的化学名称为________。

（2）②的反应类型是________。

（3）反应④所需试剂,条件分别为________。

（4）G的分子式为________。

（5）W中含氧官能团的名称是________。

（6）写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰，

峰面积比为1:1)________。

（7）苯乙酸苄酯( )是花香类香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线________(无机试剂任选)。

Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻，能量密度大等优良性能，得到广泛应用，回答下列问题:

（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________。（填标号）

A．
B．
C．
D．

（2） $L i^{+}$ 与 $H^{-}$ 具有相同的电子构型， $r （ L i^{+} ）$ 小于 $r （ H^{-} ）$ ，原因是________。

（3） $L i A l H_{4}$ 是有机合成中常用的还原剂， $L i A l H_{4}$ 中的阴离子空间构型是________。中心原子的杂化形式为________， $L i A l H_{4}$ 中，存在________（填标号）。

A．	离子键
B．	σ键
C．	π键
D．	氢键

（4） $L i_{2} O$ 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的 Born-Haber循环计算得到

可知,Li原子的第一电离能为________ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ， O=O键键能为________ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $L i_{2} O$ 晶格能为________ $k J \cdot m o l^{- 1}$

（5） $L i_{2} O$ 具有反莹石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665mm,阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ ,则 $L i_{2} O$ 的密度为 ________ $g / c m^{3}$ (列出计算式)。

采用 $N_{2} O_{5}$ 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题：

（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 $N_{2} O_{5}$ ，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为________。

（2）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时 $N_{2} O_{5}$ (g)分解反应：

其中 $N O_{2}$ 二聚为 $N_{2} O_{4}$ 的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=x时, $N_{2} O_{4}$ (g)完全分解):

t/min	0	40	80	160	260	1300	1700	∞
P/kPa	35.8	40.3	42.5	45.9	49.2	61.2	62.3	63.1

①已知： $2 N_{2} O_{5} （ g ） = 2 N_{2} O_{4} （ g ） + O_{2} （ g ）$ $△ H_{1} = - 4.4 k J \cdot m o l^{- 1}$

$2 N O_{2} （ g ） = N_{2} O_{4} （ g ）$ $△ H_{2} = - 55.3 k J \cdot m o l^{- 1}$

则反应 $N_{2} O_{5} (g) = 2 N O_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g)$ 的△H=________ $k J \cdot m o l^{- 1}$

②研究表明, $N_{2} O_{5}$ (g)分解的反应速率 $v = 2 \times 10^{- 3} \times p_{N_{2} O_{3}} (K P a \cdot m i n^{- 1})$ ，t=62min时,测得体系中 $p_{O_{2}} = 2.9 k P a$ ,则此时的 $p_{N_{2} O_{5}}$ =________ kPa，V=________ kPa， $m i n^{- 1}$ 。

③若提高反应温度至35℃,则 $N_{2} O_{5} (g ）$ 完全分解后体系压强 $p_{X}$ (35℃)________63.1kPa(填"大于""等于"或"小于"),原因是________。

④25℃时 $N_{2} O_{4} (g) ⇋ 2 N O_{2} (g)$ 反应的平衡常数 $K_{p} =$ ________ kPa ( $K_{p}$ 为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

（3）对于反应 $2 N_{2} O_{5} (g) \to 4 N O_{2} (g) + O_{2} (g)$ ,R，A，Ogg提出如下反应历程:

第一步 $N_{2} O_{5} ⇋ N O_{3} + N O_{2}$ 快速平衡

第二步 $N O_{2} + N O_{3} ⇀ N O + N O_{2} + O_{2}$ 慢反应

第三步 $N O + N O_{3} ⇀ 2 N O_{2}$ 快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 __________（填标号)。

A．	ν(第一步的逆反应P>ν(第二步反应)
B．	反应的中间产物只有 $N O_{3}$
C．	第二步中 $N O_{2}$ 与 $N O_{3}$ 的碰撞仅部分有效
D．	第三步反应活化能较高。

醋酸亚铬[ $(C H_{3} C O O)_{₂} C r \cdot 2 H_{₂} O$ ］为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂,一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：

（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是________，仪器a的名称是________。

（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开 $K_{1}$ , $K_{2}$ ,关闭 $K_{3}$ 。

①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为________。

②同时c中有气体产生,该气体的作用是________。

（3）打开 $K_{3}$ ,关闭 $K_{1}$ 和 $K_{2}$ 。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是________；d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是________、________、洗涤、干燥。

（4）指出装置d可能存在的缺点________。