6.工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:
已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
注:金属离子的起始浓度为0.1mol/L
回答下列问题:
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是增大接触面积,提高反应速率.盐酸溶解MnCO3的化学方程式是MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O.
(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+.
(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu2+,反应的离子方程式是MnS+Cu2+=Mn2++CuS.
(4)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法.其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化,该反应的离子方程式为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+.
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法.
①生成MnO2的电极反应式是Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+.
②若直接电解MnCl2溶液,生成MnO2的同时会产生少量Cl2.检验Cl2的操作是将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成.
③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,则无Cl2产生.其原因是其它条件不变下,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl-)],有利于Mn2+放电(不利于Cl-放电).
已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀时 | 8.3 | 6.3 | 2.7 | 4.7 |
完全沉淀时 | 9.8 | 8.3 | 3.7 | 6.7 |
回答下列问题:
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是增大接触面积,提高反应速率.盐酸溶解MnCO3的化学方程式是MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O.
(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+.
(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu2+,反应的离子方程式是MnS+Cu2+=Mn2++CuS.
(4)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法.其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化,该反应的离子方程式为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+.
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法.
①生成MnO2的电极反应式是Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+.
②若直接电解MnCl2溶液,生成MnO2的同时会产生少量Cl2.检验Cl2的操作是将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成.
③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,则无Cl2产生.其原因是其它条件不变下,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl-)],有利于Mn2+放电(不利于Cl-放电).
6.在一定条件下,将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应为:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H
已知:①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.7kJ•mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ•mol-1
(1)△H=2△H1+△H2-2△H3.(用△H1、△H2和△H3表示)
(2)某温度下,在体积固定为2L的密闭容器中进行反应①,将1mol CO和2mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
则达到平衡时CO的转化率为45%.
(3)已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时,CO2的转化率如右图所示.从图中可得出三条主要规律:
①增大投料比,CO2的转化率增大;
②升高温度,CO2的转化率降低;
③温度越低,增大投料比使CO2的转化率增大的越显著.
(4)为提高CO2的转化率,除了适当改变温度、压强和投料比外,还可以采取的措施是:将水蒸汽液化移去(或移去产物).
(5)由甲醇液相脱水法也可制二甲醚,首先将甲醇与浓硫酸反应生成硫酸氢甲酯(CH3OSO3H):CH3OH+H2SO4→CH3OSO3H+H2O;生成的硫酸氢甲酯再和甲醇反应生成二甲醚,第二步的反应方程式为:CH3OSO3H+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4.与CO2和H2反应制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是浓H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生.
0 168101 168109 168115 168119 168125 168127 168131 168137 168139 168145 168151 168155 168157 168161 168167 168169 168175 168179 168181 168185 168187 168191 168193 168195 168196 168197 168199 168200 168201 168203 168205 168209 168211 168215 168217 168221 168227 168229 168235 168239 168241 168245 168251 168257 168259 168265 168269 168271 168277 168281 168287 168295 203614
2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H
已知:①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.7kJ•mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ•mol-1
(1)△H=2△H1+△H2-2△H3.(用△H1、△H2和△H3表示)
(2)某温度下,在体积固定为2L的密闭容器中进行反应①,将1mol CO和2mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强比(P后/P前) | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
(3)已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时,CO2的转化率如右图所示.从图中可得出三条主要规律:
①增大投料比,CO2的转化率增大;
②升高温度,CO2的转化率降低;
③温度越低,增大投料比使CO2的转化率增大的越显著.
(4)为提高CO2的转化率,除了适当改变温度、压强和投料比外,还可以采取的措施是:将水蒸汽液化移去(或移去产物).
(5)由甲醇液相脱水法也可制二甲醚,首先将甲醇与浓硫酸反应生成硫酸氢甲酯(CH3OSO3H):CH3OH+H2SO4→CH3OSO3H+H2O;生成的硫酸氢甲酯再和甲醇反应生成二甲醚,第二步的反应方程式为:CH3OSO3H+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4.与CO2和H2反应制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是浓H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生.