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锌锰废电池可用于生产硫酸锌及碳酸锰,其工艺流程分为预处理、硫酸锌生产线、碳酸锰生产线三部分.其中生产碳酸锰的工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)锌锰废电池的回收工艺中,从循环生产角度考虑,上述氢气的来源可以是
.
(2)原料锰粉粗品的主要成分为MnO
2
和碳,焙烧时一部分MnO
2
被还原,另一部分被碳还原,MnO
2
被还原为一氧化锰.已知:2MnO
2
(s)+C(s)═2MnO(s)+CO
2
(g);△H=-174.6kJmol
-1
C(s)+CO
2
(g)═2CO(g);△H=+283kJmol
-1
写出C(s)被MnO
2
(s)氧化为CO(g)的热化学方程式:
.
(3)50-55℃时,向MnSO
4
的母液中加入足量NH
4
HCO
3
,反应的化学方程式为MnSO
4
+
2NH
4
HCO
3
═(NH
4
)
2
SO
4
+□
+□
+□
.
(4)已知三种离子沉淀时的pH范围:Fe
3+
:2.7-3.7,Mn
2+
:8.6-10.1,Fe:7.6-9.6.步骤②中除去的方法是先在酸性条件下加入
,将Fe
2+
氧化为Fe
3+
,然后再将pH调至
,使Fe
3+
沉淀完全.
(5)产品MnCO
3
溶于硫酸得硫酸锰溶液,电解该溶液可得二氧化锰,写出阳极的电极反应式:
.
某课外学习小组为探究硫酸亚铁晶体(FeSO
4
?7H
2
O)制备及影响因素,进行如下实验.
Ⅰ.制取硫酸亚铁溶液
称取一定量铁屑,放入烧瓶中,加入25mL 3mol?L
-1
硫酸,用酒精灯加热.
(1)加热一段时间后,发现烧瓶中溶液变黄并产生能使品红溶液褪色的气体.产生该现象的原因是
(用化学方程式表示).
(2)制备过程中,铁需过量的原因是
.
Ⅱ.实验改进
该小组同学发现以上实验不完善,查阅资料后,对实验做如下改进:①反应前通入氮气;②水浴加热,控制温度50~60℃;③实验中适当补充硫酸调节pH=2;④增加尾气吸收装置.改进装置如图1(夹持和加热装置略去).
(3)实验中采用水浴加热,除了便于控制温度外,还有的优点是
.
(4)调节pH=2目的是
.
(5)如图2装置适合尾气吸收的是
(填序号).
Ⅲ.晶体纯度测定
(6)烧瓶中的溶液经处理得硫酸亚铁晶体.准确称取晶体0.5000g置于锥形瓶中,加入10mL 3mol?L
-1
硫酸溶液和15mL新煮沸过的蒸馏水进行溶解,立即用0.02000mol?L
-1
高锰酸钾标准溶液滴定,消耗标准溶液体积的平均值为16.90mL.(已知:5Fe
2+
+MnO
4
-
+8H
+
═5Fe
3+
+Mn
2+
+4H
2
O)
①高锰酸钾标准溶液应盛装在
滴定管(填“酸式”或“碱式”).
②获得硫酸亚铁晶体的纯度为
.
部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe
2
O
3
、CuO)共5.76g,经如下处理:下列说法正确的是( )
A、滤液A中的阳离子为Fe
2+
、Fe
3+
、H
+
B、样品中Fe元素的质量为1.12 g
C、样品中CuO的质量为4.0 g
D、V=448
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸(KMnO
4
中性条件下还原产物为MnO
2
,酸性条件下为Mn
2+
)
已知:苯甲酸相对分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g.
实验流程:
①往装置A中加入2.7mL(2.3g)甲苯和125mL水,然后分批次加入8.5g稍过量的KMnO
4
固体,控制反应温度约在100℃,当甲苯层近乎消失,回流不再出现油珠时,停止加热.
②将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加入浓盐酸,经操作I得白色较干燥粗产品.
③纯度测定:称取1.220g白色样品,配成100mL、甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示列举
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
24.00
24.10
22.40
23.90
请回答:
(1)装置A的名称
.若不用温度计,本实验控制反应温度的措施为
.
(2)白色粗产品中除了KCl外,其他可能的无机杂质为
.
(3)操作I的名称
.
(4)步骤③中用到的定量仪器有
,100mL容量瓶,50mL酸式、碱式滴定管.
(5)样品中苯甲酸纯度为
.
(6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果将
(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
某有机物B是芳香烃的含氧衍生物,它的相对分子质量介于90和130之间,其中氧的质量分数为14.81%,向有机物B中滴入FeCl
3
溶液不显紫色.有机物A在一定条件下可发生下列反应:
已知:
(1)B的结构简式为
,B中含氧官能团的名称是
.
(2)D的结构简式为
,反应条件Ⅰ是
.
(3)反应C+Cl
2
→D的反应类型为
.
(4)C的同分异构体中,同时满足下列要求的同分异构体的结构简式为
.
a.苯环上有两个侧链 b.苯环上只有两种一氯代物 c.能发生银镜反应d.能发生消去反应e.分子结构中不含甲基
(5)写出反应F→E的化学方程式:
.
502胶,又名瞬干胶,有效成分是a-氰基丙烯酸乙酯.因其固化速度快,使用方便,粘合力强,广泛应用于电器、医疗等行业,可由如下路线合成
已知:①RCH
2
COOH+X
2
红磷
+HX
②D是室内装潢时最常见的污染气体.
回答下列问题:
(1)B的结构简式是
,其名称(系统命名)是
.
(2)E的单体中含有的官能团是
(写名称).
(3)A与足量的NaOH水溶液共热时反应的化学方程式是
.
(4)写出C与D在碱性条件下反应生成聚合物E的化学方程式
(5)X是C的同系物,且少一个碳原子,则X所有可能的结构简式有
.
脱水环化是合成生物碱类天然产物的重要步骤,某生物碱合成路线如下:
(1)化合物Ⅱ的化学式为
.
(2)反应①的化学方程式为
(不要求写出反应条件).
(3)化合物A的结构简式为
.
(4)下列说法正确的是
.
A.化合物Ⅱ能发生银镜反应 B.化合物Ⅰ~Ⅴ均属于芳香烃
C.反应③属于酯化反应 D.化合物Ⅱ能与4molH
2
发生加成反应
E.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均能与金属钠反应放出氢气
(5)化合物Ⅵ与化合物Ⅲ互为同分异构体,Ⅵ中含有酯基,且能与FeCl
3
溶液发生显色反应,其苯环上的一氯代物只有2种.写出一种满足上述条件的VI的结构简式:
.
(6)化合物Ⅶ(
)在一定条件下也能发生类似上述第④步骤的环化反应,化合物Ⅶ环化反应产物的结构简式为
.
(1)室温下,向Na
2
S的水溶液中加入等体积等浓度的盐酸,反应后所得的溶液中,除氢离子之外的离子浓度由小到大的顺序为:
(2)常温下将0.2mol/LHCl溶液与0.2mol/LMOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,求出混合溶液中下列算式的结果(填具体数字):
c(Cl
-
)-c(M
+
)=
mol/L; c(H
+
)-c(MOH)=
mol/L.
(3)已知:室温下H
2
CO
3
的电离常数K
1
=4.2×10
-7
,K
2
=5.6×10
-11
,则pH为8.0的NaHCO
3
溶液中C(CO
3
2-
):C(HCO
3
-
)=
.
(4)工业上可以通过电解NO制备NH
4
NO
3
,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为NH
4
NO
3
,需补充物质A,A是
,阴极的电极反应
.
是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过如图路线合成
已知:F变成G相当于在F分子中去掉1个X分子.请回答下列问题:
(1)B→C的反应类型是
.
(2)A与银氨溶液反应生成银镜的化学方程式为
.
(3)G中含有的官能团为碳碳双键、
、
;1mol G最多能与
mol NaOH反应.
(4)G分子中有
种不同环境的氢原子.
(5)写出E→F的化学方程式
.
(6)含苯环、含酯基与D互为同分异构体的有机物有
种,写出其中任意一种有机物的结构简式
.
物质H俗称衣康酸,是制备高效粘合剂等多种精细化学品的重要原料,可经下列反应路线得到:
回答下列问题:
(1)H中含有的官能团的名称是
.反应③的反应类型是
;
(2)写出反应⑥的化学方程式
;
(3)C
4
H
8
的名称是(系统命名)
;C
4
H
8
Cl
2
的结构简式是
;
(4)衣康酸有多种同分异构体,其中有一种核磁共振氢谱有5个峰.写出其结构简式
;
(5)下列关于H的说法正确的是
.
a.能使酸性KMnO
4
溶液或溴的CCl
4
溶液褪色
b.能与Na
2
CO
3
反应,但不与HBr反应
c.能与新制Cu(OH)
2
反应
d.1mol H完全燃烧消耗5mol O
2
.
0
129187
129195
129201
129205
129211
129213
129217
129223
129225
129231
129237
129241
129243
129247
129253
129255
129261
129265
129267
129271
129273
129277
129279
129281
129282
129283
129285
129286
129287
129289
129291
129295
129297
129301
129303
129307
129313
129315
129321
129325
129327
129331
129337
129343
129345
129351
129355
129357
129363
129367
129373
129381
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