题目内容
【题目】T℃时,三种盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数,下列说法正确的是( )
A.Y点:c(Ca2+)>c(SO42-),Z点:c(CO32-)>c(Mn2+)
B.溶度积:Ksp(MnCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C.X点对应的CaCO3溶液为不饱和溶液,可以继续溶解CaCO3
D.T℃时,CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K的数量级为103
【答案】D
【解析】
pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数,说明数值越大,对应的离子浓度越小;根据O、P、Q三点可求出MnCO3、CaCO3、CaSO4的Ksp值,即可比较溶解度大小;若Qc值大于Ksp,则有沉淀生成。
A.Y点pM大于3,pR小于3,则阴离子浓度大于阳离子浓度,即c(SO42-)>c(Ca2+);同理,Z点c(Mn2+)>c(CO32-),A项错误;
B.根据O、P、Q三点求MnCO3、CaCO3、CaSO4的Ksp值,;同理可得,Ksp(CaCO3)=10-8.6;Ksp(CaSO4)=10-5,故溶度积:Ksp(MnCO3)<Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),B项错误;
C.横纵坐标分别为对应离子浓度的负对数,据图可知,X点的Qc值大于Ksp(CaCO3),有沉淀生成,不能再溶解CaCO3,C项错误;
D.T℃时,CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K=,数量级为103,D项正确;
答案选D。
【题目】实验室用环己醇(—OH)与85%磷酸在共热条件下制取环已烯(),制备装置如图所示。
实验药品的物理性质:
名称 | 密度(g/mL) | 熔点℃ | 沸点℃ | 溶解性 |
环己醇 | 0.96 | 25.2 | 161 | 微溶于水 |
环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 不溶于水 |
85% H3PO4 | 1.68 | 42.35 | 213(失水) | 易溶于水 |
已知:环己醇能与水形成二元共沸物(含水80%),其沸点为97.8℃
实验原理:
(1)该实验的反应原理与实验室制乙烯相似,请用化学方程式表示______。
(2)该反应有副反应发生(产物为),反应的方程式为____。
II.制备粗产品:
(3)在圆底烧瓶中加入20mL(9.6g)环己醇、10mL 85% H3PO4几粒碎瓷片,用电热包均匀缓慢加热。温度计的温度不应超过90℃,原因是____;85% H3PO4在反应中的作用是____;碎瓷片的作用是_____。
Ⅲ.粗产品提纯
(4)从分液漏斗中分离出来的环己烯还要转移到蒸馏烧瓶中,并加入少量的无水氯化钙进一步蒸馏,此时温度计下端的水银球应插在蒸馏烧瓶的_____位置,温度计显示的温度应为_____。
【题目】(1)以甲醇为原料制取高纯H2具有重要的应用价值。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应:
主反应: H=+49kJmol-1
副反应: H=+41kJmol-1
①甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,则该反应的热化学方程式为_________________,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是______________。
②分析适当增大水醇比对甲醇水蒸气重整制氢的好处是__________。
③某温度下,将n(H2O):n(CH3OH)=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为P1,反应达平衡时总压强为P2,则平衡时甲醇的转化率为________________(忽略副反应,用含P1、P2的式子表示)。
(2)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2,原理为: H=+203kJmol-1
①该反应逆反应速率表达式为:v逆=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得实验数据如下表:
c(CO)/mol·L-1 | c(H2)/mol·L-1 | v逆/mol·L-1·min-1 |
0.05 | c1 | 4.8 |
c2 | c1 | 19.2 |
c2 | 0.15 | 8.1 |
由上述数据可得该温度下,该反应的逆反应速率常数k为_________L3·mol-3·min-1。
②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度关系如图所示:N点v正____________M点v逆(填“大于”或“小于”);Q点对应温度下该反应的平衡常数K=_______________mol2·L-2。平衡后再向容器中加入1molCH4和1molCO,平衡向_____________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
【题目】下面是某科研小组利用废铁屑还原浸出软锰矿(主要成分为MnO2)制备硫酸锰及电解其溶液制锰的工艺流程图:
已知:①浸出液中主要含有Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+等杂质金属离子;
②生成氢氧化物的pH见下表:
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 7.5 | 2.7 | 7.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉淀的pH | 9.7 | 3.7 | 8.4 | 8.2 | 9.8 |
请回答下列问题:
(1)“酸浸”前将原料粉碎的目的是____。
(2)流程图中“①加入MnO2”的作用____,MnO2还可以用其他试剂____(填化学式)代替。
(3)流程图中“②调节pH”可以除去某种金属离子,应将溶液pH调节控制的范围是___~7.6。上述流程中,能循环使用的一种物质是___(填化学式)。
(4)向滤液Ⅰ中加入MnS的作用是除去Co2+、Ni2+等离子,其中可以发生反应为MnS(s)+Ni2+(aq)=NiS(s)+Mn2+(aq)等。当该反应完全后,滤液2中的Mn2+与Ni2+的物质的量浓度之比是___[已知Ksp(MnS)=2.8×10-10,Ksp(NiS)=2.0×10-21]。
(5)在适当条件下,在MnSO4、H2SO4和H2O为体系的电解液中电解也可获得MnO2,其阳极电极反应式为____。
(6)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=___。