【题目】硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下：
已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25℃)：
③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54；当离子浓度≤105mol·L1时，可认为离子沉淀完全。
请回答：
（1）传统工艺处理高硫锰矿时，不经“混合焙烧”，而是直接用H2SO4浸出，其缺点为____。
（2）“氧化”时，发生反应的离子方程式为____。若省略“氧化”步骤，造成的后果是____。
（3）“中和除杂”时，生成沉淀的主要成分为____(填化学式)。
（4）“氟化除杂”时，若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全，需维持c(F-)不低于____。(已知：Ksp(MgF2)=6.4×1010；Ksp(CaF2)=3.6×1012)
（5）“碳化结晶”时，发生反应的离子方程式为_____。
（6）用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2，电解过程中阳极的电极反应式为____。
【答案】产生硫化氢等气体，污染环境 MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O Fe2+与Mn2+沉淀区有重叠，造成Mn2+损失(或Fe2+去除不完全,影响产品纯度) Fe(OH)3、Al(OH)3 8×103mol·L1 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O Mn2++2H2O2e=MnO2+4H+
【解析】
高硫锰矿（主要成分为含锰化合物及FeS）与氧化锰矿混合焙烧，得到MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO，加入硫酸，得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液，加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子便于除去，再加入碳酸钙中和，将铁离子与铝离子以氢氧化物的形式除去，加入MnF2除杂，使溶液中的Mg2+沉淀完全，此时溶液中的金属离子为锰离子，加入碳酸铵发生Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O，加入硫酸溶解硫酸锰，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锰的水合物，据此分析。
（1）高锰矿含有FeS，传统工艺处理高硫锰矿时，不经“混合焙烧”，而是直接用H2SO4浸出，产生硫化氢等气体，污染环境；故答案为：产生硫化氢等气体，污染环境；
（2）氧化时用二氧化锰氧化亚铁离子，离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；若省略“氧化”步骤，根据图表Fe2+与Mn2+沉淀区有重叠，造成Mn2+损失(或Fe2+去除不完全，影响产品纯度)；故答案为：MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；Fe2+与Mn2+沉淀区有重叠，造成Mn2+损失(或Fe2+去除不完全,影响产品纯度)；
（3）“中和除杂”时，铁离子与铝离子与加入的碳酸根离子之间发生双水解反应得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；故答案为：Fe(OH)3、Al(OH)3；
（4）已知：Ksp(MgF2)=6.4×1010，若使溶液中的Mg2+沉淀完全，需维持c(F)不低于
，故答案为：8×103mol·L1；
（5）“碳化结晶”时，发生反应的离子方程式为：Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O；
故答案为：Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O；
（6）用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2，电解过程中阳极发生氧化反应，元素化合价升高，故为硫酸锰失去电子生成二氧化锰，电极反应式为：Mn2++2H2O2e=MnO2+4H+，故答案为：Mn2++2H2O2e=MnO2+4H+。
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【题目】由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引用了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：
(1)上述反应平衡常数K的表达式为_______________，温度降低，平衡常数K_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝_______。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
(3)下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_______(填写序号字母)
a．及时分离出CH3OH气体
b．适当升高温度
c．保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol H2
d．选择高效催化剂
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【题目】等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g) 
3Z(g)＋Q(s) △H>0，下列叙述正确的是
A.当容器中X与Y的物质的量之比满足1∶2时反应达到平衡
B.达到平衡时X的转化率为25%，则平衡常数K为9/4
C.达到平衡后，反应速率2v正(Y)＝3v逆(Z)
D.达到平衡后，加入Q，平衡逆向移动
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【题目】某溶液中可能含有离子：K+、Na+、Fe2+、Fe3+、SO32-、SO42-，且溶液中各离子的物质的量相等，将此溶液分为两份，一份加高锰酸钾溶液，现象为紫色褪去，另一份加氯化钡溶液，产生了难溶于水的沉淀。下列说法正确的是（ ）
A.若溶液中含有硫酸根，则可能含有K+
B.若溶液中含有亚硫酸根，则一定含有K+
C.溶液中可能含有Fe3+
D.溶液中一定含有Fe2+和SO42-
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【题目】钛被称为继铁、铝之后的第三金属，请回答下列问题：
（1）金红石(TiO2)是钛的主要矿物之一，基态Ti原子价层电子的排布图为__，基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为__形。
（2）以TiO2为原料可制得TiCl4，TiCl4的熔、沸点分别为205K、409K，均高于结构与其相似的CCl4，主要原因是__。
（3）TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6]，向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有__。
A.离子键 B.共价键 C.分子间作用力 D.氢键 E.范德华力
（4）TiCl4可与CH3CH2OH、HCHO、CH3OCH3等有机小分子形成加合物。上述三种小分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是__，该分子中C的轨道杂化类型为__。
（5）TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡。
①BaCO3中阴离子的立体构型为__。
②经X射线分析鉴定，钛酸钡的晶胞结构如图所示（Ti4+、Ba2+均与O2-相接触），则钛酸钡的化学式为___。
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【题目】关于下列各实验装置的叙述中，正确的是( )
A.装置①制备乙酸乙酯
B.装置②中X若为CCl4，可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸
C.装置③可用于干燥、收集Cl2，并吸收多余的Cl2
D.装置④配制一定物质的量浓度的溶液时转移液体
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【题目】中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池，其工作原理示意图如下：
下列说法正确的是（ ）
A.电极Ⅰ为阴极，其反应为：O2+4H++4e－=2H2O
B.聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过
C.如果电极II为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体
D.当负极质量减少5.4g时，正极消耗3.36L气体
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【题目】室温下，将1.000 mol/L 盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol/L 氨水中，溶液pH 和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.a 点由水电离出的c(H+)=1.0 × 10-14 mol/L
B.b 点c (NH4+) + c (NH3H2O) >c (Cl-)
C.c 点：c(Cl-)=c(NH4+)
D.d 点后，溶液温度略有下降的主要原因是NH3H2O电离吸热
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【题目】如图所示，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na＋或Cl－所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
（1）请将其中代表Na＋的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体的结构示意图_____________。
（2）在晶体中，每个Na＋的周围与它最接近且距离相等的Na＋共有________个。
（3）晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的Na＋或Cl－为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl－的个数等于________，即________(填计算式)；Na＋的个数等于________，即________(填计算式)。
（4）设NaCl的摩尔质量为M g/mol，食盐晶体的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，食盐晶体中两个距离最近的钠离子间的距离为________cm。
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