题目内容
工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:![]()
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。![]()
回答下列问题:
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的离子方程式为 。
(2)调节pH时不用氢氧化钠原因是: ,理论上,调节pH的最小值为 ,滤渣B的主要成分是 。
(3)加入MnS的目的是除去 杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为 。回收废旧碱性锰电池中的锰,可向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止,其主要反应为:2MnO(OH)+MnO2 +2H2C2O4 +3H2SO4=3MnSO4 +4CO2 ↑+6H2O,该方法的优点是 。
(1)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(2)使Al(OH)3溶解、使Mn2+沉淀 5.2 Fe(OH)3、 Al(OH)3
(3)Cu2+ Zn2+
(4)MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-(或2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-) 工艺流程简单;生成CO2和H2O不影响MnSO4纯度;反应过程无有毒有害物质生成,不造成二次污染;废物资源化等。
解析
化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。设盐酸中参加反应的Zn粒质量为m1,醋酸溶液中参加反应的Zn粒质量为m2,则m1________m2(选填“<”、“=”或“>”)。![]()
(2)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于________;要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH为________。
(3)10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
| 温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 加热煮沸后冷却到50 ℃ |
| pH | 8.3 | 8.4 | 8.5 | 8.8 |
在分析该溶液pH增大的原因时,甲同学认为是升高温度HCO3-的水解程度增大所致;乙同学认为是溶液中升高温度NaHCO3受热分解生成Na2CO3,CO32-水解程度大于HCO3-所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)________________________________________________________________________。
利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下:![]()
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似,请回答下列问题:
(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有________。
| A.去除油污 | B.溶解镀锌层 | C.去除铁锈 | D.钝化 |
(3)由溶液B制取Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是
_______________________________________________________________
(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离?__________(填“能”或“不能”),理由是________________________________。
(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取________ g K2Cr2O7(保留4位有效数字,已知MK2Cr2O7=294.0 g·mol-1)。配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有________(用编号表示)。
①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒
⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管
(6) 滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
现有浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:
①硫酸、②醋酸溶液、③氢氧化钠溶液、④氯化铵溶液、⑤醋酸铵溶液、⑥硫酸铵溶液、⑦硫酸氢铵溶液、⑧氨水,请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号)________。
(2)④、⑤、⑦、⑧四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)________。
(3)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度关系正确的是________。
| A.c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(NH4+) |
| B.c(Na+)=0.1 mol·L-1 |
| C.c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-) |
| D.c(H+)>c(OH-) |