二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注,制备二氧化锰是一项有意义的工作,某研究性小组对此展开了系列研究。
Ⅰ.用高锰酸钾制备
资料一:(1)3K2MnO4+2H2SO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+H2O
(2)K2MnO4易溶于水
实验室加热高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为 。其反应类型是 。将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2,用稀硫酸而不用水浸取的原因是 。
Ⅱ.用硫酸锰制备:电解MnSO4溶液可制得活性MnO2,同时生成氢气和硫酸,该反应的化学方程式为 ,一段时间后溶液的pH将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
Ⅲ.用废锂电池制备
资料二:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
用废锂电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)制备纳米MnO2,并进行锂资源回收,流程如下:
请回答下列问题:
(1)“滤液”中溶质的主要成分是 (填化学式)。
(2)在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
(3)MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2:
①2MnO2+C 2MnO+CO2↑
②MnO+H2SO4═MnSO4+H2O
③3MnSO4+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4
上述涉及元素化合价变化的反应有 (填序号)。
IV.用碳酸锰制备
控制一定的温度,焙烧MnCO3制取MnO2的装置如下:
(1)实验中观察到澄清石灰水变浑浊,写出石英管中发生反应的化学方程式 。
(2)MnCO3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物,其残留固体质量随温度的变化如图所示。图中B点对应固体成分的化学式为 (请写出计算过程)
向54.5g某物质质量分数的盐酸溶液中加入4g氢氧化钠固体恰好完全反应,求所得溶液中溶质的质量分数。
如图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。
请你回答下列有关问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)下列对各装置的叙述中错误的是(填数字编号) 。
①用B装置进行实验时不需要检查装置的气密性
②装置C可用来收集密度比空气小的气体
③用D装置收集CO2时,可用燃着的木条放在集气瓶口检验CO2收集满
④用E装置收集气体时,必须在气泡连续均匀冒出时才能收集
(3)氨气(NH3)是无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小,实验室可用固体氯化铵和固体氢氧化钙混合加热制得氨气,则实验室制取氨气时应选择的发生装置是(填编号) ,不能用D、E装置收集氨气的原因是 。
(4)F装置可用于气体的收集和气体的净化,若用F装置干燥H2,则F中应盛装的物质是(填物质的名称) 。
如图是初中化学中常见物质间的转化关系,其中A是氧化物,B是碱、C是单质,无色溶液中只含一种溶质,各物质间恰好完全反应(部分产物已略去)。
请你根据以上信息回答下列有关问题:
(1)无色溶液中初中的离子是(填离子符号) 。
(2)有关反应的化学方程式:黄色溶液与硝酸钡溶液的反应 。蓝色溶液与C的反应 。
(3)X的化学式为 。
A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、X、Y都是初中化学中的常见物质,已知A是小苏打的主要成分,F是大理石的主要成分,J、X是单质,通常情况下C为液体。它们之间有如下图的反应关系。
请你回答下列有关问题:
(1)有关物质的化学式:A为 ,E为 。
(2)有关反应的化学方程式:
I分解的反应 。
F与Y的反应 。
辉铜矿的主要成分为硫化亚铜(Cu2S),工业上用辉铜矿冶铜的一种工艺流程图如下:
请你回答下列有关问题:
(1)硫化亚铜中铜元素的化合价为 。
(2)焙烧炉Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
(3)二氧化硫与二氧化碳具有相似的化学性质,则x溶液中盐的化学式是 。