利用含锰废水(主要含Mn2+、SO42-、H+、Fe2+、Al3+、Cu2+)可制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其中一种工业流程如下:已知某些物质完全沉
题型:不详难度:来源:
利用含锰废水(主要含Mn2+、SO42-、H+、Fe2+、Al3+、Cu2+)可制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其中一种工业流程如下:
已知某些物质完全沉淀的pH值如下表:
沉淀物
| Fe(OH)3
| Al(OH)3
| Cu(OH)2
| Mn(OH)2
| CuS
| MnS
| MnCO3
| 沉淀完全时的PH
| 3.7
| 5.2
| 6.4
| 9.8
| ≥0
| ≥7
| ≥7
| 回答下列问题: (1)若下列物质均能把Fe2+氧化为Fe3+,则过程①中可选择加入的氧化剂是 。 a.Cl2 b.MnO2 c.浓HNO3 d.H2O2 (2)过程②中,所得滤渣的成分是 。 (3)过程③中,搅拌的目的是 ,发生反应的离子方程式是 。 (4)过程④中,若生成的气体J可使澄清石灰水变浑浊,则生成MnCO3反应的离子方程式是___________。 (5)由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2,MnCO3 +O2 → MnO2 + CO2。 现在空气中加热 460.0 g的MnCO3,得到332.0 g产品,若产品中杂质只有MnO,则该产品中MnO2的质量分数是 。(摩尔质量/g·:MnCO3 115 MnO2 87 MnO 71) |
答案
(1)b d(2)Fe(OH)3、Al(OH)3(3)使MnS 与 Cu2+快速、充分反应,MnS + Cu2+ = Mn2+ + CuS↓(4)Mn2+ + 2HCO3- = MnCO3 + CO2↑+H2O(5)78.6% |
解析
试题分析:(1)把Fe2+氧化为Fe3+除去杂质,加入的试剂至少要满足两个条件:加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;反应后不能引入新的杂质,四个选项中,MnO2反应生成需要的Mn2+,H2O2反应后生成水,双氧水受热见光易分解,没有多余杂质,故bd正确;(2)调节pH在5.2,由题意知Fe2+和Al3+均以Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀状态存在;(3)加入MnS是为了使其中Cu2+产生CuS沉淀除去,故搅拌目的是使MnS 与 Cu2+快速、充分反应,离子方程式MnS + Cu2+ = Mn2+ + CuS↓;(4)由题意知Mn2+和加入的HCO3-反应,产生CO2气体和MnCO3沉淀,故离子方程式Mn2++2HCO3- =MnCO3 +CO2↑+H2O;(5)MnCO3受热分解为MnO,MnO部分氧化为MnO2,产品中杂质有MnO,460.0 gMnCO3,物质的量为4mol,受热产生4molMnO,设产生MnO2物质的量为xmol,即有xmolMnO氧化,剩余MnO为(4-x)mol,产物的总质量为(4-x)mol×71g/mol+xmol×87g/mol=332g,x=3,则MnO2的质量分数==78.6% |
举一反三
已知:
药品名称
| 熔点/℃
| 沸点(℃)
| 密度g/cm3
| 溶解性
| 正丁醇
| -89.5
| 117.7
| 0.8098
| 微溶于水、溶于浓硫酸
| 1-溴丁烷
| -112.4
| 101.6
| 1.2760
| 不溶于水和浓硫酸
| 根据题意完成下列填空: (一)制备1-溴丁烷粗产品在如图装置的圆底烧瓶中依次加入NaBr,10 mL 正丁醇,2粒沸石,分批加入1:1的硫酸溶液,摇匀,加热30 min。
(1)写出制备1-溴丁烷的化学反应方程式:__________________________________________________ (2)反应装置中加入沸石的目的是__________________。配制体积比为1:1的硫酸所用的定量仪器为 (选填编号)。 a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管 (3)反应装置中,除了产物和水之外,还可能存在 、 等有机副产物。 (4)若用浓硫酸进行实验,有机层中会呈现棕黄色,除去其中杂质的正确方法是 (选填编号)。 a.蒸馏 b.氢氧化钠溶液洗涤 c.用四氯化碳萃取 d.用亚硫酸钠溶液洗涤 (二)制备精品 将得到的粗1-溴丁烷依次用浓硫酸、水、10% 碳酸钠、水洗涤后加入无水氯化钙进行干燥,然后再将1-溴丁烷按图装置蒸馏。
(5)收集产品时,控制的温度应在_________℃左右;区分1-溴丁烷精品和粗品的一种方法是____________________。 (6)实验制得的1-溴丁烷的质量为10.895 g,则正丁醇的转化率为 。(保留3位小数)。 |
下图所示的实验操作,装置或操作存在错误不能达到相应目的的是
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| A.从NaCl溶液提取NaCl固体
| B.实验室中制取少量蒸馏水
| C.闻氯气的气味
| D.分离油和水混合物
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下列物质的提纯方法不正确的是A.氯气中混有氯化氢:用饱和食盐水洗气 | B.自来水中混有少量Fe3+:采用蒸馏方法 | C.氯化亚铁溶液中混有少量氯化铁:加足量的铁粉,然后过滤即可 | D.除去氯化钠溶液中混有少量碘单质方法:加入酒精萃取后分液 |
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以下是对某水溶液进行离子检验的方法和结论,其中正确的是A.取少量待测溶液先加入BaCl2溶液,再加入足量的盐酸,有白色沉淀且不溶于盐酸,则该溶液中一定含有大量的SO42- | B.某无色溶液滴加氯水和CCl4,振荡、静置分层后,下层溶液显橙红色,则原溶液中有I- | C.用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则该溶液一定是钠盐溶液 | D.取少量待测溶液滴加KSCN 溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+ |
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有氯化铝、偏铝酸钠、氯化钡、碳酸钠四种无色溶液。只需用下列1种试剂即可一次鉴别,这种试剂是A.稀硫酸 | B.硝酸银溶液 | C.氢氧化钠溶液 | D.稀硝酸 |
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