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工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:

氢氧化物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Cu(OH)2

Pb(OH)2

Mn(OH)2

开始沉淀的pH

3.3

1.5

6.5

4.2

8.0

8.3

沉淀完全的pH

5.2

3.7

9.7

6.7

8.8

9.8

 

请回答下列问题:

(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是_________________________________。

(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Pb2+等,其除杂过程如下:

①加入MnO2将Fe2+氧化,其反应的离子方程式为___________________________________;

②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是_____________________________;

③加入BaS,除去Cu2+、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去________。

(3)从溶液A中回收的主要物质是________,该物质常用做化肥。

(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2,制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式:______________________________________。

 

(1)增大接触面积,加快反应速率(使反应更充分)

(2)①2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O

②除去Fe3+、Al3+ ③Ca2+ (3)(NH4)2SO4

(4)Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O

【解析】本题考查了元素化合物知识的应用,并对陌生化学反应方程式的书写提出了较高的要求。(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是增大接触面积,加快反应速率(使反应更充分)。(2)①加入MnO2将Fe2+氧化,根据氧化还原反应的化合价变化规则和酸性条件,其离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;②在题给的pH信息表中,要找出杂质开始沉淀和完全沉淀的pH,从而明确分步除杂的原理,加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是除去Fe3+、Al3+;本小题难点在于③利用外加NaF溶液生成难溶物CaF2除去Ca2+。会使同学们误以为加入NaF溶液是为了除去Ba2+,其实溶液中本来有大量的SO42-,硫酸钡的溶解度非常小,已经不需要再外加NaF溶液除杂了。(3)根据流程图中的物料守恒可知,加入碳酸氢铵后,从溶液A中回收的主要物质是(NH4)2SO4。(4)Mn3O4与稀硫酸反应可类比Fe3O4与稀硫酸的反应进行书写,只要加以明确Mn的价态是+2和+4即可,其反应的化学方程式为Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O。

 

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下列化学实验事实及其结论都正确的是(  )。

选项实验事实结论

A将SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4HClO的酸性比H2SO4强

B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔表面氧化铝熔点高于铝

CSiO2可以和NaOH溶液及HF溶液反应SiO2属于两性氧化性

D将SO2通入溴水中,溴水褪色SO2具有漂白性

 

 

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某校同学为探究Br2、I2和Fe3+的氧化性强弱,进行了如下实验。

实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水、振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色;

实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色。

(1)写出离子方程式:

实验①:______________________________________________________;

实验②:______________________________________________________。

(2)由上述两个实验,对物质的氧化性可以得出的正确结论是________。

A.Br2>I2 B.Fe3+>Br2 C.Br2>Fe3+ D.I->Br-

(3)已知Fe3+的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验加以证明。(提示:请写出实验步骤、现象及结论)

①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉溶液

 

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下列说法中正确的是(  )

A.2 mol CH4 的质量和O2的摩尔质量都是32 g

B.1 mol任何气体中都含有相同的原子数

C.0.5 mol NaCl约含有6.02×1023个离子

D.1 mol·L-1 KCl溶液中含有溶质1 mol

 

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下列实验操作或描述中错误的是(  )。

A.将NaNO3和KCl的混合液加热并浓缩至有晶体析出,趁热过滤时,可分离出NaCl晶体

B.溶剂蒸发的速度越快,或浓缩后的溶液冷却得越快,析出的晶体颗粒就越大

C.海带中碘元素的分离及检验时,需要向海带灰的浸取液中,加入少量稀硫酸和过氧化氢溶液

D.纸层析法分离铁离子和铜离子实验中,点样后的滤纸需晾干后,才能将其浸入展开剂中

 

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下列物质的转化在给定条件下能实现的是(  )。

A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①④⑤

 

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下列①~④四个图是某学习小组设计的相关物质的制备装置,其中正确的是(  )

 

A.用装置①可以制备氨气

B.若装置②中X物质为苯,可用于实验室制备少量氨水,并防止发生倒吸

C.装置③可用于制备并收集少量NO2气体

D.装置④可用火柴头燃烧制备少量SO2,并检验产生的SO2

 

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下列反应的离子方程式书写正确的是(  )

①硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42—=BaSO4↓

②将金属钠加入水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑

③石灰石溶于稀醋酸:CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O

④氯气与水反应:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO

⑤小苏打溶液中加入少量石灰水:Ca2++2OH-+2HCO3—=CaCO3↓+CO32—+2H2O

⑥次氯酸钙溶液中通入过量CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

⑦钠与硫酸铜溶液反应:Cu2++2Na=Cu+2Na+

⑧纯碱溶液中滴加少量盐酸:CO32—+H+=HCO3—

A.①②⑤ B.②③④⑤⑧ C.④⑤⑥⑦ D.②③⑧

 

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用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构,其中不正确的是(  )

A.NH4+为正四面体形 B.CS2为直线形

C.HCN为折线形(V形) D.PCl3为三角锥形

 

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