题目内容
【题目】(1)在标准状况下,4.48LCH4和CO2的混合气体质量为6.0g,则该混合气体的平均摩尔质量为____,其中CH4和CO2的物质的量之比为____。
(2)将17.1gBa(OH)2溶解在水中,配成100mL溶液,配好后从中取出10mL溶液,加水稀释至100mL,则稀释后所得溶液中OH-的物质的量浓度是__________mol/L。
(3)在标准状况下,VL某气体(摩尔质量为Mg/mol)溶解在1L水(水的密度近似为1g/cm3)中,假设气体完全溶解且不与水发生反应,所得溶液的密度为ρg/cm3,则所得溶液的物质的量浓度c=______mol/L(用以上字母表示,且必须化简)。
(4)ZnSO4溶液中含有少量Fe2+,为了除去这种离子,调节溶液的pH为5,然后加入高锰酸钾溶液,使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2,则该反应的离子方程式为__________。
【答案】30g/mol 1:1 0.2mol/L MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
【解析】
(1)根据n=V/Vm、M=m/n以及十字交叉法分析解答;
(2)根据n=m/M、c=n/V以及稀释过程中溶质的物质的量不变分析解答;
(3)根据n=V/Vm、c=n/V结合溶液的密度分析解答;
(4)根据电子得失守恒书写反应的离子方程式。
(1)在标准状况下,4.48LCH4和CO2的混合气体质量为6.0g,物质的量是4.48L÷22.4L/mol=0.2mol,则该混合气体的平均摩尔质量为6.0g÷0.2mol=30g/mol,根据十字交叉法可知CH4和CO2的物质的量之比为;
(2)17.1gBa(OH)2的物质的量是17.1g÷171g/mol=0.1mol,溶解在水中,配成100mL溶液,其物质的量浓度是0.1mol÷0.1L=1.0mol/L。配好后从中取出10mL溶液,加水稀释至100mL,即稀释了10倍,由于稀释过程中溶质的物质的量不变,则稀释后所得溶液中氢氧化钡的浓度是1.0mol/L÷10=0.1mol/L。由于氢氧化钡是二元强碱,则稀释后溶液中OH-的物质的量浓度是0.1mol/L×2=0.2mol/L;
(3)在标准状况下,VL某气体(摩尔质量为Mg/mol)溶解在1L水(水的密度近似为1g/cm3)中,气体的物质的量是,质量是,则溶液质量是1000g+。假设气体完全溶解且不与水发生反应,所得溶液的密度为ρg/cm3,则所得溶液的体积是,所以物质的量浓度c=mol/L;
(4)ZnSO4溶液中含有少量Fe2+,为了除去这种离子,调节溶液的pH为5,然后加入高锰酸钾溶液,使之生成沉淀,沉淀是氢氧化铁。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2,即Mn元素化合价从+7价降低到+4价得到3个电子,Fe元素化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,所以根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒可知该反应的离子方程式为MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+。
【题目】以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等)为原料制备高纯MnCl2·xH2O,实现锰的再生利用。其工作流程如下:
资料a.Mn的金属活动性强于Fe;Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化。
资料b.生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 | Pb(OH)2 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 8.1 | 6.5 | 1.9 |
完全沉淀时 | 10.1 | 8.5 | 3.2 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
(1)过程Ⅰ的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。
①MnOOH与浓盐酸反应的离子方程式是_______________________________。
②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是:_________________________________________。
③Fe3+由Fe2+转化而成,可能发生的反应有:
a.2Fe2++Cl2=2Fe3+2Cl-
b.4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O
c.……
写出c的离子方程式:____________________。
(2)过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法,
ⅰ.氨水法:将滤液1先稀释,再加适量10%的氨水,过滤。
ⅱ.焙烧法:将滤液1浓缩得到的固体于290℃焙烧,冷却,取焙烧物,加水溶解,过滤,再加盐酸酸化至pH小于5.5。
已知:焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O2=2Fe2O3+3Cl2,MnCl2和PbCl2不发生变化。
①氨水法除铁时,溶液pH应控制在_____________之间。
②两种方法比较,氨水法除铁的缺点是____________。
(3)过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是____________。
(4)过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下,取m1g样品,置于氯化氢氛围中加热至失去全部结晶水时,质量变为m2g。则x=____________。