题目内容

过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是


  1. A.
    加入适量镁粉
  2. B.
    加入适量的水
  3. C.
    加入几滴硫酸铜溶液
  4. D.
    再加入少量稀硫酸
C
练习册系列答案
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本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容．请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答．若两题都做，则按A题评分．
A．《物质结构与性质》：原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素，原子序数均小于36．已知X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：
电离能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 738 1451 7733 10540
Z 578 1817 2745 11578
（1）X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为
Al＞Mg＞Na
Al＞Mg＞Na
（用元素符号表示），元素Y的第一电离能大于Z的原因是
Y的最外层电子排布处于全满稳定状态，能量降低
Y的最外层电子排布处于全满稳定状态，能量降低
．
（2）W元素应用广泛，是一种重要的生物金属元素，如人体内W元素的含量偏低，则会影响O2在体内的正常运输．已知W2+与KCN溶液反应得W（CN）2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物，其配离子结构如图所示．
①W元素基态原子价电子排布式为
3d64s2
3d64s2
．
②已知CN-与
N2
N2
分子互为等电子体，1molCN-中π键数目为
2NA
2NA
．
③上述沉淀溶解过程的化学方程式为
Fe（CN）2+4KCN=K4[Fe（CN）6]
Fe（CN）2+4KCN=K4[Fe（CN）6]
．
B．《化学实验》：无色晶体硫酸锌，俗称皓矾，在医疗上用作收敛剂，工业上作防腐剂、制造白色颜料（锌钡白）等．某实验小组欲用制氢废液制备硫酸锌晶体，进行了以下实验：
（1）取50mL制氢废液，过滤．除去不溶性杂质后，用ZnO调节滤液使pH约等于2，加热、蒸发、浓缩制得较高温度下的硫酸锌饱和溶液，冷却结晶，得到粗制的硫酸锌晶体．
①加入少量氧化锌调节滤液使pH≈2目的是
将硫酸转化成硫酸锌除去硫酸，且不带进其他杂质
将硫酸转化成硫酸锌除去硫酸，且不带进其他杂质
；
②加热蒸发、浓缩溶液时，应加热到
溶液表面出现晶膜
溶液表面出现晶膜
时，停止加热．
（2）粗晶体在烧杯中用适量蒸馏水溶解，滴加1～2滴稀硫酸，用沸水浴加热至晶体全部溶解．停止加热，让其自然冷却、结晶．抽滤（装置如图2所示）．将所得晶体用少量无水乙醇洗涤1-2次，得到较纯的硫酸锌晶体．
①写出下列仪器的名称．a
布氏漏斗
布氏漏斗
；b
吸滤瓶
吸滤瓶
．
②抽滤跟普通过滤相比，除了得到沉淀较干燥外，还有一个优点是
过滤速度快
过滤速度快
．
③用少量无水乙醇洗涤晶体的目的是
利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分，减少硫酸锌的损失
利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分，减少硫酸锌的损失
．
（3）在制取氢气时，如果锌粒中混有少量的铁、铜杂质，对硫酸锌的质量
无
无
（填“有”、“无”）影响，原因是
铜不与稀硫酸反应，过滤除去；铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，但锌比铁活泼，只要锌粒过量，就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去
铜不与稀硫酸反应，过滤除去；铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，但锌比铁活泼，只要锌粒过量，就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去
．
（2011?常州三模）碳酸锰（MnCO3）是理想的高性能强磁性材料，也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料，广泛用于电子、化工、医药等行业．一种制备MnCO3的生产流程如图所示．
已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表：
物质 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mn（OH）2
开始沉淀pH 2.7 7.6 8.3
完全沉淀pH 3.7 9.6 9.8
物质 MnS CuS PbS
Ksp 2.5×10-13 6.3×10-36 8.0×10-28
软锰矿主要成分为MnO2，其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质，SO2来自工业废气．流程①中主要发生的反应有：MnO2+SO2=MnSO4   2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．
（1）流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH
小
小
（填“大”或“小”），该流程可与
工业制备硫酸
工业制备硫酸
（填工业生产名称）联合，生产效益更高．
（2）反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，其离子反应方程式为
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
，这样设计的目的和原理是
使Fe2+转变为Fe3+，Fe3+完全沉淀的pH较低（或Fe3+更易沉淀）
使Fe2+转变为Fe3+，Fe3+完全沉淀的pH较低（或Fe3+更易沉淀）

（3）反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀，碳酸钙的作用是
与溶液中的酸反应，使溶液中的Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀
与溶液中的酸反应，使溶液中的Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀
．
（4）反应④发生的化学反应为：MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O．
反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3，且控制溶液的pH为6.8～7.4．加入稍过量的NH4HCO3的目的是
使MnCO3沉淀完全
使MnCO3沉淀完全
，溶液的pH不能过低的原因是
MnCO3沉淀量少，NH4HCO3与酸反应
MnCO3沉淀量少，NH4HCO3与酸反应
．
（5）软锰矿中锰的浸出有两种工艺：
工艺A：软锰矿浆与含SO2的工业废气反应    工艺B：软锰矿与煤炭粉混合，焙烧后加稀硫酸溶解．
其中工艺A的优点是
节约能源、治理含SO2的工业废气等
节约能源、治理含SO2的工业废气等
．（答对1个即可）
碳酸锰（MnCO3）是理想的高性能强磁性材料，也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料，广泛用于电子、化工、医药等行业．一种制备MnCO3的生产流程如图所示．
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已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表：
物质 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mn（OH）2
开始沉淀pH 2.7 7.6 8.3
完全沉淀pH 3.7 9.6 9.8
物质 MnS CuS PbS
Ksp 2.5×10-13 6.3×10-36 8.0×10-28
软锰矿主要成分为MnO2，其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质，SO2来自工业废气．流程①中主要发生的反应有：MnO2+SO2=MnSO4   2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．
（1）流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH______（填“大”或“小”），该流程可与______（填工业生产名称）联合，生产效益更高．
（2）反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，其离子反应方程式为______，这样设计的目的和原理是______
（3）反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀，碳酸钙的作用是______．
（4）反应④发生的化学反应为：MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O．
反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3，且控制溶液的pH为6.8～7.4．加入稍过量的NH4HCO3的目的是______，溶液的pH不能过低的原因是______．
（5）软锰矿中锰的浸出有两种工艺：
工艺A：软锰矿浆与含SO2的工业废气反应    工艺B：软锰矿与煤炭粉混合，焙烧后加稀硫酸溶解．
其中工艺A的优点是______．（答对1个即可）

(08广东实验中学三模)碳酸锰（MnCO3）是理想的高性能强磁性材料，也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料，广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。

 
 

 

 

 

 

 

 

 

软锰矿主要成分为MnO2，其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质，SO2来自工业废气。流程①中主要发生的反应有：MnO2 + SO2 = MnSO4   2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42― + 4H+

 

（1）流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH      （填“大”或“小”）该流程可与__（填工业生产名称）联合，生产效益更高。

（2）反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，其离子反应方程式为              ，这样设计的目的和原理是                  

（3）反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀，碳酸钙的作用是           。

（4）反应④发生的化学反应为：MnSO4 + 2NH4HCO3 = MnCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O。

反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3 ，且控制溶液的pH为6.8～7.4。加入稍过量的NH4HCO3的目的是                                  ，溶液的pH不能过低的原因是                                  。

（（5）软锰矿中锰的浸出有两种工艺：工艺A：软锰矿浆与含SO2的工业废气反应    工艺B：软锰矿与煤碳粉混合，焙烧后加稀硫酸溶解。

其中工艺A的优点是                                  。（答对1个即可）
本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容．请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答．若两题都做，则按A题评分．
A．《物质结构与性质》：原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素，原子序数均小于36．已知X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：
电离能/kJ?mol-1I1I2I3I4
X496456269129543
Y7381451773310540
Z5781817274511578
（1）X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为______（用元素符号表示），元素Y的第一电离能大于Z的原因是______．
（2）W元素应用广泛，是一种重要的生物金属元素，如人体内W元素的含量偏低，则会影响O2在体内的正常运输．已知W2+与KCN溶液反应得W（CN）2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物，其配离子结构如图所示．
①W元素基态原子价电子排布式为______．
②已知CN-与______分子互为等电子体，1molCN-中π键数目为______．
③上述沉淀溶解过程的化学方程式为______．
B．《化学实验》：无色晶体硫酸锌，俗称皓矾，在医疗上用作收敛剂，工业上作防腐剂、制造白色颜料（锌钡白）等．某实验小组欲用制氢废液制备硫酸锌晶体，进行了以下实验：
（1）取50mL制氢废液，过滤．除去不溶性杂质后，用ZnO调节滤液使pH约等于2，加热、蒸发、浓缩制得较高温度下的硫酸锌饱和溶液，冷却结晶，得到粗制的硫酸锌晶体．
①加入少量氧化锌调节滤液使pH≈2目的是______；
②加热蒸发、浓缩溶液时，应加热到______时，停止加热．
（2）粗晶体在烧杯中用适量蒸馏水溶解，滴加1～2滴稀硫酸，用沸水浴加热至晶体全部溶解．停止加热，让其自然冷却、结晶．抽滤（装置如图2所示）．将所得晶体用少量无水乙醇洗涤1-2次，得到较纯的硫酸锌晶体．
①写出下列仪器的名称．a______；b______．
②抽滤跟普通过滤相比，除了得到沉淀较干燥外，还有一个优点是______．
③用少量无水乙醇洗涤晶体的目的是______．
（3）在制取氢气时，如果锌粒中混有少量的铁、铜杂质，对硫酸锌的质量______（填“有”、“无”）影响，原因是______．

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