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题文

高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:

相关金属离子[ c 0 ( M n + ) = 0 . 1 m o l · L 1 ]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子

M n 2 +

F e 2 +

F e 3 +

A l 3 +

M g 2 +

Z n 2 +

N i 2 +

开始沉淀的pH

8.1

6.3

1.5

3.4

8.9

6.2

6.9

沉淀完全的pH

10.1

8.3

2.8

4.7

10.9

8.2

8.9

(1)"滤渣1"含有S和________;写出"溶浸"中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________。    

(2)"氧化"中添加适量的 M n O 2 的作用是将________。    

(3)"调pH"除铁和铝,溶液的pH范围应调节为________~6之间。    

(4)"除杂1"的目的是除去 Z n 2 + N i 2 + , "滤渣3"的主要成分是________。

(5)"除杂2"的目的是生成 M g F 2 沉淀除去 M g 2 + 。若溶液酸度过高, M g 2 + 沉淀不完全,原因是________。   

(6)写出"沉锰"的离子方程式________。    

(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为 L i N i x C o y M n z O 2 , 其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当 x = y = 1 3 时, z=________。    

科目 化学   题型 实验题   难度 中等
知识点: 弱电解质在水溶液中的电离平衡 复杂化学式的确定 原料与能源的合理利用 盐类水解的应用 硅和二氧化硅 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质 铁盐和亚铁盐的相互转变 金属材料
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(14分)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
探究一
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c..浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2
的体积分数为
探究二
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含少量的H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。

(3)装置B中试剂的作用是
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于(选填序号)。
a. A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是

氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:

提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为
在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是
(2) 反应③的反应类型为,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g,则x等于

通常状况下,CO是一种无色、无味、有毒的气体,难溶于水,与酸、碱、盐溶液均不反应。已知乙二酸晶体加热分解的方程式为:
H2C2O4H2O + CO2↑+ CO↑,不考虑其他因素干扰,如何利用下列装置验证反应产物中含有CO2和CO(装置可以重复使用)。酒精喷灯可作高温热源。
请回答下列问题:

(1)检验装置A气密性良好的方法是
(2)从左到右连接装置的顺序是:A→
(3) 证明CO存在的实验现象是
(4)本实验尾气处理的方法是

食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
粗食盐常含有少量Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提供的试剂如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。实验室提纯NaCl的流程如下:

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加入试剂i:;加入试剂iii:
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欲用上浓盐酸配制实验所需浓度的稀盐酸480ml,
①配制需要的玻璃仪器有(填仪器名称)。
②需量取的浓盐酸的体积为:

(15分)【化学——选修2化学与技术】
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试回答下列问题:
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(2)步骤② 中,用硝酸而不用HI,其原因可能是
(3)步骤③ 要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气,排出氯气的原因为
(4)实验中涉及两次过滤,在实验室进行过滤实验中,用到的玻璃仪器有
(5)步骤⑧ 用氢氧化钾调节溶液的pH,反应的化学方程式为:
(6)参照下表碘酸钾的溶解度,步骤⑾得到碘酸钾晶体,你建议的方法是

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