题目内容
【题目】某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品3.32g,溶于水后加足量盐酸,测得生成CO2的体积为672 mL(标准状况)。另取天然碱3.32g,用酒精灯加热分解至完全,产生CO2112 mL(标准状况)和水0.45g。通过计算确定天然碱的化学式。
【答案】天然碱的化学式为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O
【解析】本题分析:本题主要考查关于物质的量的计算。
样品与盐酸反应生成CO2的物质的量为n===0.03mol,样品分解生成CO2的物质的量为n===0.005mol,生成水的物质的量为n===0.025mol。从2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑知样品中含有NaHCO3的物质的量等于样品分解生成CO2的物质的量的2倍即为0.01mol,NaHCO3分解生成水的物质的量等于样品分解生成CO2的物质的量即为0.005mol,结晶水的物质的量为0.025mol-0.005mol=0.02mol。样品中Na2CO3的质量为(3.32-0.01×84-0.02×18)g=2.12g,Na2CO3的物质的量为n===0.02mol。因此,天然碱中Na2CO3、NaHCO3、结晶水的物质的量之比为0.02:0.01:0.02=2:1:2,天然碱的化学式为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O。
【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见下表(金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1)
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 |
(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+。
①MnO2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:取少量滤液1于试管中,滴入黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,无明显变化:另取少量滤液1于试管中,___________________________。
③Fe3+由Fe2+转化而成,可能发生的反应有:i.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
ii.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O iii.……
写出iii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°C焙烧,冷却,取焙烧物……
己知:焙烧中发生的主要反应2FeCl3+3O2=2Fe2O3+3Cl2,焙烧时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补全ii中的操作:____________________。
③两种方法比较,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,置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时,质量变为m2g。则x=________________________。