题目内容
高锰酸钾是一种重要的化工产品。如图是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,其消毒机理与(填字母)相似。
A.75%酒精 | B.O3 | C.二氧化硫 | D.漂白粉 |
(3)上述流程中可以循环使用的物质有CO2、 和 。(填化学式)
(4)若不考虑制备过程中的损失和整套装置的物质循环,则1 molMnO2可制得___gKMnO4。
(1)BD(2分)
(2)2CO2+3K2MnO4=2KMnO4+2K2CO3+MnO2↓(2分)
(3)MnO2;KOH(各1分)
(4)105.33(2分)
解析试题分析:(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,利用其强氧化性,O3、漂白粉也是利用其强氧化性。
酒精、二氧化硫是利用其毒性。
(2)根据题意:2CO2+3K2MnO4=2KMnO4+2K2CO3+MnO2↓。
(3)MnO2;KOH。
(4)在反应②中有三分之二的锰转变为KMnO4,1 molMnO2可制得2/3mol KMnO4,质量为:105.33。
考点:考察元素及其化合物性质、化学反应的计算。
废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金,含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下:
已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
| Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 5.9 |
沉淀完全的pH | 3.0 | 8.8 | 8.9 |
请回答下列问题:
(1)试剂X可能是__________,其作用是____________________。
(2)加入ZnO调节pH=3~4的目的是____________________。
(3)由不溶物生成溶液D的化学方程式为______________________________。
(4)由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是______________________________。
(5)下列试剂可作为Y试剂的是______。
A.ZnO B.NaOH C.Na2CO3 D.ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量,则产生的现象是______________________________。
(6)测定胆矾晶体的纯度(不含能与I-发生反应的氧化性杂质):准确称取0.5000g胆矾晶体置于锥形瓶中,加适量水溶解,再加入过量KI,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液19.40mL。已知:上述滴定过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-2CuI(白色)↓+I2,I2+2S2O32-2I-+S4O62-
①胆矾晶体的纯度为_______________。
②在滴定过程中剧烈摇动(溶液不外溅)锥形瓶,则所测得的纯度将会__________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(14分)锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆流程之一如下:
试回答下列问题:
(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO):_______________________________________________。
(2)写出ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的反应方程式: ______________ ______________________________________________。
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是________(单选)。
A.二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料 |
B.1 nm=10-10m |
C.锆合金的硬度比纯锆要高 |
D.日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气 |
(4)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的二氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。在熔融电解质中,O2-向________(填“正”或“负”)极移动。电池正极电极反应为__________________,负极电极反应为________________________________。
工业上利用硫酸渣(含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4,具体生产流程如下:
回答下列问题:
(1)在废渣溶解操作时,为了加速废渣溶解的措施是:___________________、__________________(任写两点)
(2)物质A是一种氧化剂
①工业上最好选用 (填序号)
A.空气 | B.Cl2 | C.MnO2 | D.H2O2, |
③写出A参与反应的离子方程式为__________________________________________
(3根据下图有关数据,你认为工业上氧化操作时应控制的条件是__________________。
(4)往铵黄铁矾溶液(含Fe3+)中加入溶液B至pH为5时产生沉淀,请写出产生沉淀的离子方程式:_______________________________________________________。
(5)写出铵黄铁矾晶体溶于适量蒸馏水中,往其中加入过量Ba(OH)2溶液,发生反应的离子方程式为:_____________________________________________________
(6)回收所得的(NH4)2SO4晶体可能含有的杂质是:___________________________
[化学-选修化学与技术](15分)
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH值 | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 |
表2 两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 |
CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 |
MgSO4·7H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | / |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的 Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为 。加热煮沸的主要目的 是 。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 (填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是 ;
(4)沉淀C的化学式是 。过滤III需趁热过滤的理由是
下列关于化工生产原理的几种叙述中,均符合目前工业生产实际情况的是( )。
A.石油是烃的混合物,石油工业中采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产物 |
B.氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢,再用水吸收生成盐酸 |
C.二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫,再在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸 |
D.合成氨工业中,由于氨易液化,N2、H2循环使用,所以总体来说氨的产率很高 |