题目内容
【题目】MnSO4H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。
(一)制备:工业上用化工厂尾气中低浓度SO2与软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Mg、Al、Fe等)制备MnSO4H2O过程如下:
已知:浸出液中阳离子主要有H+、Mn2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等;浸出过程中发生的主要反应化学方程式为:MnO2+SO2=MnSO4。
(1)生产中将软锰矿粉碎的目的是____。
(2)物质X最好选用_____。
a.盐酸 b.硫酸 c.硝酸
(3)酸浸时SO2的吸收效率与pH、温度的关系如下图所示,为提高SO2的吸收效率,酸浸时pH控制在____左右,温度控制在_________℃左右最适宜。
(4)流程中“氧化”步骤的目的是将Fe2+ 氧化为Fe3+,请完善反应的化学方程式MnO2+2FeSO4+_______ = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O 。
(5)加入石灰浆调节pH,可将氧化后的浸出液中杂质离子形成氢氧化物除去。
已知:(一)有关氢氧化物沉淀pH对应表
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.8 | 4.1 | 8.3 | 9.4 |
完全沉淀pH | 3.2 | 5.0 | 9.8 | 12.4 |
(二)Fe3+能与KSCN溶液作用显血红色则加石灰浆时应控制溶液的pH范围为_________。测定溶液的pH最好选____(a.pH试纸 b.pH计),检验Fe3+是否除尽的最佳方法是________。
(6)操作1包括过滤和洗涤,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____,洗涤的目的是________
(7)已知硫酸锰、硫酸镁结晶水合物的溶解度曲线如图,则操作2包括:蒸发浓缩,___________,过滤、洗涤、干燥。
(二)应用:
(8)用MnSO4可测定水中溶解氧。方法是:取100mL 水样,迅速加入足量MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液,立即塞上塞子、振荡,使之充分反应;打开塞子,迅速加入适量的稀硫酸,此时有I2生成;再用0.79gL﹣1Na2S2O3溶液和I2反应,当消耗Na2S2O3溶液 12.0mL时反应完全。有关化学反应方程式下:
①2MnSO4+O2+4NaOH=2MnO(OH)2+2Na2SO4;
②MnO(OH)2 + 2KI + 2H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + I2 + 3H2O;
③I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI。
计算水样中溶解氧的浓度(以mgL-1为单位),写出计算过程________。
【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率 b 3 40 2H2SO4 小于3.2 b 取上层清夜少许,加入KSCN溶液,若溶液中未出现血红色,说明Fe3+已经除净 漏斗 洗去滤渣表面的硫酸锰 降温结晶 4.8mg/L
【解析】
(1)由于反应物之间接触越充分,反应越快,转化也就越彻底,所以生产中将软锰矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,故填写:增大反应物的接触面积,加快反应速率;
(2)酸浸过程中二氧化锰与酸反应,由于最终目的是制造硫酸锰,所以,物质X最好选用硫酸,故填写:b;
(3)由图可知,pH=3,温度为40℃时,两图像的纵坐标都为最大值,为提高二氧化硫的吸收率,酸浸时pH控制在3左右,温度控制在40℃左右最好,故填写:3;40;
(4)流程中“氧化”步骤的目的是将Fe2+ 氧化为Fe3+,根据化学反应前后元素种类和原子个数不变可知,需要补充的应该是两个硫酸分子,故填写:2H2SO4;
(5)由表可知,Fe(OH)3开始沉淀是pH为1.8时,完全沉淀是pH为3.2时,为了使Fe3+被检测出来,而其它杂质又沉淀完全,pH应控制在不能小于3.2,故填写: 小于3.2;
由于是精确测量,所以,选用精确度更高的pH计,故填写:b;
根据给出的“Fe3+能与KSCN溶液作用显血红色”可知,检验Fe3+是否除尽的最佳方法是取上层清夜少许,加入KSCN溶液,若溶液中未出现血红色,说明Fe3+已经除净,故填写:取上层清夜少许,加入KSCN溶液,若溶液中未出现血红色,说明Fe3+已经除净;
(6)操作1包括过滤和洗涤,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,故填写:漏斗;
洗涤的目的是将滤渣表面的硫酸锰洗去,得到更多的硫酸锰产物,故填写:洗去滤渣表面的硫酸锰;
(7)由图可知,硫酸锰结晶水合物的溶解度先升高,当温度升到40℃时,又开始降低,由此得出,在得到硫酸锰结晶水合物时,要采用蒸发结晶和降温结晶并用的方法,故填写:降温结晶;
(8)消耗的Na2S2O3溶液中溶质质量为:0.79gL﹣1ⅹ=0.00948g,
解:设100mL 水样中氧气的质量为x
由①2MnSO4+O2+4NaOH=2MnO(OH)2+2Na2SO4可得,O2—2MnO(OH)2的关系式,
由②MnO(OH)2 + 2KI + 2H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + I2 + 3H2O可得,MnO(OH)2—I2的关系式,
由③I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI可得,I2—2Na2S2O3的关系式,
将上述所得关系式综合的:O2—2MnO(OH)2—2I2—4Na2S2O3
水样中溶解氧的浓度为:=0.48mg/mL,故填写:0.48mg/mL。
【题目】下列化学知识归纳整理的相关内容中完全正确的一组是:
A.数轴表示 | B.化学巨匠及杰出贡献 |
① ② | ①张青莲--测量相对原子质量 ②侯德榜--发明联合制盐法 |
C.实验操作的先后顺序 | D.化学元素与人体健康 |
①点燃可燃性气体——先验纯后点燃 ②CO还原CuO——先加热后通入CO | ①缺铁元素--会引起贫血 ②缺碘元素--会引起甲状腺肿大 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组开展探究活动。请你和他们一起完成以下实验探究。
(演示实验)将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中。该反应的化学方程式是_____________。
(查阅资料)CaC12 滚液显中性
(提出问题)实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质的成分是什么?
(猜想与假设)针对疑问,甲组同学猜想如下:
猜想I:只有CaC12
猜想II:有__________
猜想III:有CaC12和Ca(OH)2
猜想IV:有CaCl2、HCl和Ca(OH)2
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为猜想IV不合理,其理由是_________。
(实验探究)为了验证其余猜想,各小组进行了下列三个方案的探究。
实验方案 | 滴加紫色石蕊溶液 | 通入CO2 | 滴加Na2CO3溶液 |
实验操作 | |||
实验现象 | ____________ | __________ | 产生白色沉淀 |
实验结论 | 溶液中含有Ca(OH)2 | 溶液中含有Ca(OH)2 | 溶液中含有Ca(OH)2 |
(得出结论)通过探究,全班同学一致确定猜想III是正确的。
(评价反思) (1)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,请你帮助他们说明原因____________。
【题目】下列实验指定容器中的水,其解释没有体现水的主要作用的是( )
A | B | C | D | |
实 验 装 置 | 硫在氧气中燃烧 | 测定空气中氧气含量 | 铁丝在氧气中燃烧 | 排水法收集氢气 (氢气难溶于水) |
解释 | 集气瓶中的水:吸收放出的热量 | 量筒中的水:通过水体积的变化得出O2体积 | 集气瓶中的水:冷却溅落融熔物,防止集气瓶炸裂 | 集气瓶中的水:水先将集气瓶内的空气排净,后便于观察氢气何时收集满 |
A.AB.BC.CD.D