软锰矿的主要成分为MnO2,除含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下:
已知:①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表:
②温度高于27℃时,MnSO4晶体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)调pH至5~6的目的是___________,调pH至5~6所加的试剂可选择_________(填以下试剂的序号字母);
a.NaOH b.MgO c.CaO d.氨水
(3)第2步除杂,主要是将Ca2+、Mg2+转化为相应氟化物沉淀除去,写出MnF2除去Mg2+的离子反应方程式_________,该反应的平衡常数数值为_________。
(已知:MnF2的KSP=5.3×10-3;CaF2的KSP=1.5×10-10;MgF2的KSP=7.4×10-11)
(4)取少量MnSO4•H2O溶于水,配成溶液,测其pH发现该溶液显酸性,原因是______(用离子方程式表示),该溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为________。
锌是一种常用金属,冶炼方法有火法和湿法。
I.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品,镓与铝同主族且相邻,化学性质与铝相似.氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为第三代半导体材料。
(1)Ga在元素周期表中的位置________________________。
(2)GaN可由Ga和NH3在高温条件下合成,该反应的化学方程式为______________________。
(3)下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是_______________(填字母序号)。
A.一定条件下,Ga可溶于盐酸和氢氧化钠
B.常温下,Ga可与水剧烈反应放出氢气
C.Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到
D.一定条件下,Ga2O3可与NaOH反应生成盐
II.工业上利用锌焙砂(主要含Zn0、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示,回答下列问题:
已知:Fe的活泼性强于Ni
(4)ZnFe2O4可以写成ZnO•Fe2O3,写出ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式 ______________________。
(5)净化I操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀.净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_______________。
(6)净化II中加入Zn的目的是______________________。
Ⅲ.(7)某化学课外小组拟用废旧电池锌皮(含杂质铁),结合下图信息从提供的试剂中选取适当试剂,制取纯净的ZnSO4•7H2O.
实验步骤如下:
①将锌片完全溶于稍过量的3mol•L-1稀硫酸,加入_______(选填字母,下同);
A.30%H2O2 B.新制氯水 C.FeCl3溶液 D.KSCN溶液
②加入__________;
A.纯锌粉 B.纯碳酸钙粉末 C.纯ZnO粉末D.3mol•L-1稀硫酸
③加热到60℃左右并不断搅拌;
④趁热过滤得ZnSO4溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥.
其中步骤③加热的主要目的是__________________________。
【化学—选修2:化学与技术】
金属钒素有“合金维生素”之称,普通钢中加入少量的钒(V)能极大地改善钢的弹性和强度。工业上回收废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2)中的钒的主要流程如下:
回答下列问题:
(1)滤渣l的主要成分是________________;
(2)步骤②中发生反应的离子方程式为________________;
(3)步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂)
VOSO4+(水层)+2HA2(有机层)VOA2(有机层)+H2SO4(水层),则步骤④中可选择硫酸作萃取剂的原因是________________;萃取和反萃取在实验室里用到的玻璃仪器有______和_____;
(4)该工艺流程中,可以循环利用的物质除了氨气以外,还有____________;
(5)调节溶液pH,可将(VO2)SO4转变成NH4VO3沉淀;25℃时,当PH为1.7~1.8时,钒沉淀率为98.8%;假设其它各步反应都完全进行,已知KC1O3的还原产物是KCl,若每消耗1moiKC1O3,理论上可回收金属钒___________g(计算结果保留一位小数)。
在无机化工中,硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是制取其它铁系化合物的原料,如制取氧化伯系颜料、磁性材料和黄血盐等。某化学兴趣小组设计如下实验方案,探究(NH4)2Fe(SO4)2完全分解的产物。
已知:①隔绝空气受热完全分解是氧化还原反应。
②98%浓硫酸能顺利吸收SO3。
Ⅰ.甲同学根据以下流程探究分解的部分产物,试回答下列问题:
(1)B装置预期的现象是_____;C装置的作用可能是______,D装置可以检验分解产物中是否含有_____。
(2)加热前先通一会儿N2,再关闭气阀,其目的是_______。
Ⅱ.乙同学猜想(NH4)2Fe(SO4)2分解时可能生成了SO3,为了验证他的猜想,小组同学又提供了如右图装置,试回答下列问题:
(3)不能选择E和F装置的原因是________。
(4)加热装置A与G、H连接并进行实验,请你提出需要改进的方案________。
(5)已知饱和SO2水溶液中c(SO32-)=6.0×10-8mol•L-1,Ksp(BaSO3)=5.4×10-7。通过计算判断在1.0mol•L-1的BaCl2溶液中,通入足量纯净的SO2能否生成BaSO3沉淀?
(6)当G中出现大量白色沉淀时,并不能说明A中生成了SO3,理由是_______;为了进一步证明是否有SO3生成,请你补充实验方案(不要求写具体的操作过程)_________。
海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。
(1)粗盐中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—及泥沙等杂质,需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有:①加入过量的Na2CO3溶液;②加入过量的BaCl2溶液;③加入过量的NaOH溶液;④调节溶液的pH等于7;⑤溶解;⑥过滤; ⑦蒸发。正确的操作顺序是 (填写序号字母)。
A.⑤①③②④⑥⑦ | B.⑤①②③⑥④⑦ |
C.⑤③①②⑥④⑦ | D.⑤③②①⑥④⑦ |
(2)NaCl做原料可以得到多种产品。
①工业上由金属钠制备过氧化钠的方法是:将金属钠迅速升温至熔化,并控制温度在300–400℃,通入经处理过的空气可制得过氧化钠,处理空气的目的是 。工业生产中因温度过低而得不到纯净的过氧化钠,你认为可能含有的杂质是 (填化学式)。
② 实验室用惰性电极电解100 mL0.1 mol/LNaCl溶液,若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为(常温下) (忽略反应前后溶液的体积变化)。
③ 电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”,通电时氯气被溶液完全吸收,若所得消毒液仅含一种溶质,写出相应的化学方程式: 。
(3)分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源,经转化后可获得MgCl2粗产品。
① 粗产品的溶液中含有Na+、Fe2+、Fe3+和Mn2+,需将Fe2+、Fe3+、Mn2+转化为沉淀除去。因此先向溶液中加入一种上述(1)中得到的物质NaClO,然后控制溶液的pH为 。
② 由MgCl2·6H2O晶体制备无水MgCl2的方法是 。
某小组同学为了探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。
实验记录如下:
实验操作 |
实验现象 |
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I |
打开活塞a,滴加氯水,关闭活塞a |
A中溶液变为红棕色。 |
II |
吹入热空气 |
A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化。 |
III |
停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液 |
开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色。 |
请回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式是 。
(2)实验操作II吹入热空气的目的是 。
(3)装置C的作用是 ,C中盛放的药品是 。
(4)实验操作III,混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式 。
(5)由上述实验得出的结论是 。
(6)实验反思:①有同学认为实验操作II吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否干扰,理由是 。
②实验操作III,开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可): 。