题目内容
【题目】锰是地壳中广泛分布的元素之一,锰对人类的生产生活非常重要,是化学试剂、医药、焊接、油漆、合成工业等的重要原料。
(1)金属锰的工业制备。已知Al的燃烧热为c kJ·mol-1,其余相关热化学方程式为:
3MnO2(s)=Mn3O4(s)+O2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
3Mn3O4(s)+8Al(s)=9Mn(s)+4Al2O3(s) ΔH2=b kJ·mol-1
则3MnO2(s)+4Al(s)=3Mn(s)+2Al2O3(s)ΔH=______kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)MnCO3是一种广泛且重要的锰盐原料。通过焙烧MnCO3可以制取MnO2,反应方程式为:2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g)。下图为装置示意图:
① 2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g)的化学平衡常数表达式K=_________。
② 在反应过程中需要用真空抽气泵不断抽气,其目的除保证反应持续进行外,还有___________。
(3)MnO2是一种常用的催化剂。MnO2催化降解甲醛的反应机理如下图所示:
图中X表示的粒子是__________,该反应的总反应方程式为___________。
(4)MnSO4是重要微量元素肥料。用惰性电极电解MnSO4溶液可以制得更好活性的MnO2,电解时总反应的离子方程式为:_________,电解过程中阴极附近的pH__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 a+b+
c
快速排出CO2,使平衡正向移动,提高MnCO3的转化率 HCO
HCHO+O2
CO2+H2O Mn2++2H2O
MnO2+H2↑+2H+ 增大
【解析】(1)已知:①3MnO2(s)=Mn3O4(s)+O2(g)△H1=a kJmol-1,②3Mn3O4(s)+8Al(s)=9Mn(s)+4Al2O3(s)△H2=b kJmol-1,由Al的燃烧热可得:③Al(s)+O2(g)=
Al2O3(s)△H=c kJmol-1,根据盖斯定律,①+
×②+
×③可得:3MnO2(s)=Mn3O4(s)+O2(g),则△H=(a+
b-
c)kJmol-1,故答案为:a+
b-
c;
(2)①2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO(g)的化学平衡常数表达式K=,故答案为:
;
②用真空抽气泵不断抽气,可增大空气量,减少生成物浓度,平衡正向移动,可提高MnCO3的转化率,故答案为:快速排出CO2,使平衡正向移动,提高MnCO3的转化率;
(3)氧离子与-CHO转化为X,而X与H+生成CO2和H2O,则X表示的粒子是HCO3-,整个过程是甲醛氧化生成二氧化碳与水,可得该反应的总反应方程式为:HCHO+O2CO2+H2O,故答案为:HCO3-;HCHO+O2
CO2+H2O;
4)用惰性电极电解酸性MnSO4溶液可制得MnO2,阳极发生氧化反应,Mn2+失去电子转化为MnO2,阴极水得电子发生还原反应生成氢气,总反应离子方程式为:Mn2++2H2OMnO2+H2↑+2H+,阴极附近氢氧根浓度增大,则电解过程中阴极附近的pH增大,故答案为:Mn2++2H2O
MnO2+H2↑+2H+;增大。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】现有分子式均为C3H6O2的四种有机物A、B、C、D,且分子中均含有甲基,将它们分别进行下列实验,结果记录如下:
NaOH溶液 | 银氨溶液 | 新制Cu(OH)2 | 金属钠 | |
A | 中和反应 | —— | 溶解 | 产生氢气 |
B | —— | 有银镜 | 有红色沉淀 | 产生氢气 |
C | 水解反应 | 有银镜 | 有红色沉淀 | —— |
D | 水解反应 | —— | —— | —— |
(1)A结构简式为_________________,C结构简式为_________________;
(2)写出下列反应的化学方程式:
B与新制Cu(OH)2共热__________________________________________________________;
D与稀硫酸溶液共热____________________________________________________________。
【题目】三氧化二镍(Ni2O3)是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料生产NiCl2,继而生产Ni2O3的工艺流程如下:
下表列出了相关金属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1.0 mol·L-1计算)。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 3.5 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.7 | 4.7 | 9.2 |
(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,在“酸浸”时可采取的措施有:①适当升高温度;②搅拌;③___________等。
(2)酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等。沉镍前需加Na2CO3控制溶液pH范围为___________。
(3)从滤液A中可回收利用的主要物质是Na2CO3和___________。
(4)“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为___________。
(5)工业上用镍为阳极,电解0.05~0.1 mol·L-1 NiCl2 溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其它条件一定时,NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如右图所示,则NH4Cl的浓度最好控制为___________。
(6)如果在“沉镍”步骤把Na2CO3改为加草酸,则可以制得草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)。草酸镍晶体在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时,可以制得Ni2O3,同时获得混合气体。草酸镍晶体受热分解的化学方程式为 ___________。