7.以某菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料通过以下方法可获得碳酸锰粗产品如图

已知:Ksp(MnCO3)=2.2×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33
(1)滤渣1中,含铁元素的物质主要是Fe(OH)3(填化学式,下同);加NaOH调节溶液的pH约为5,如果pH过大,可能导致滤渣1中Al(OH)3、SiO2含量减少.
(2)滤液2中,+1价阳离子除了H+外还有Na+、NH4+(填离子符号).
(3)取“沉锰”前溶液amL于锥形瓶中,加入少量AgNO3溶液(作催化剂)和过量的1.5%(NH42S2O8溶液,加热,Mn2+被氧化为MnO4-,反应一段时间后再煮沸5min[除去过量的(NH42S2O8],冷却至室温.选用适宜的指示剂,用b mol•L-1 的(NH42Fe(SO4)标准溶液滴定至终点,消耗(NH42Fe(SO42标准溶液V mL.
①Mn2+与(NH42S2O8反应的还原产物为SO42-[或“H2SO4”“Na2SO4”“(NH42SO4”](填化学式).
②“沉锰”前溶液中c(Mn2+)=$\frac{bV}{5a}$mol•L-1(列出表达式).
(4)其他条件不变,“沉锰”过程中锰元素回收率与NH4HCO3初始浓度(c0)、反应时间的关系如图示.

①NH4HCO3初始浓度越大,锰元素回收率越高(填“高”或“低”),简述原因NH4HCO3初始浓度越大,溶液中c(CO32-)度越大,根据溶度积Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)×c(CO32-)可知溶液c(Mn2+)越小,析出的MnCO3越多;.
②若溶液中c(Mn2+)=1.0mol•L-1,加入等体积1.8mol•L-1 NH4HCO3溶液进行反应,计算20~40min内v(Mn2+)=0.0075mol/(L.min).
6.碳酸镍可用于电镀、陶瓷器着色等.镍矿渣中镍元素的主要存在形式是Ni(OH)2和NiS(含有Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等元素杂质),从镍矿渣出发制备碳酸镍的流程如下:

已知:(Ⅰ)含镍浸出液的成分及离子沉淀的pH:
元素Na2+Fe3+Cu2+Ca2+Mg2+Zn2-
浓度/g•L-15.250.470.300.400.180.81
开始沉淀PH6.42.24.7/9.66.5
完全沉淀PH8.43.56.7/11.68.5
(Ⅱ)溶度积常数:
难溶物NiSCuSZnS 
溶度积常数1.07×10-211.27×10-262.93×10-25 
难溶物CaF2MgF2ZnF2NiF2
溶度积常数1.46×10-107.42×10-113.04×10-2微溶
(1)镍矿渣中镍元素的主要存在形式是Ni(OH)2和NiS,写出浸取时反应的离子方程式3NiS+4ClO3-=3Ni2++3SO42-+4Cl-或3NiS+ClO3-+6H+=3Ni2++3S+Cl-+3H2O.
(2)黄钠铁钒[NaFe3(SO42(OH)6]具有沉淀颗粒大、沉淀速度快,容易过滤等特点,常用于除铁.写出流程中第一次加入 Na2CO3溶液时反应的离子方程式:Na++3Fe3++2SO42-+3H2O+3CO32-=NaFe3(SO42(OH)6↓+3CO2↑;
(3)NiS的作用是除去溶液中的Cu2+,原理是NiS+Cu2+═CuS+Ni2+,该反应的平衡常数是8.43×104
(4)滤液2中加入NaF的作用是除去溶液中的Ca2+、Mg2+,则加入NaF先沉淀的离子是Mg2+
(5)NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由NiCO3为原料获得,结合上述流程,制备NiSO4•6H2O的操作步骤如下:
①向被有机萃取剂萃取后所得的水层中加入足量Na2CO3溶液(流程中第二次加Na2CO3溶液),搅拌,得NiCO3沉淀:
②过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2-3次直至流出液用pH试纸检验呈中性;
③向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解;
④蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体;
⑤用少量乙醇洗涤并晾干.
确定步骤①中Na2CO3溶液足量,碳酸镍己完全沉淀的简单方法是:上层清液呈无色(或静置后向上层液中再加入Na2CO3溶液后没有沉淀生成);
补充完整上述步骤②和③【可提供的试剂有6mol/L的H2SO4溶液,蒸馏水、pH试纸】.
5.实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯,有关物质的物理性质如表,请回答有关问题
 化合物 密度/g•cm-3沸点/℃ 溶解性
 正丁醇 0.810 118.0 可溶
 冰醋酸 1.049 118.1 互溶
 乙酸正丁酯 0.882 126.1 微溶
 乙醇 0.79 78.5 互溶
 乙酸乙酯0.88  77.06可溶 
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
在干燥的50mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入11.5mL正丁醇和9.4mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸.然后安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管,加热冷凝回流反应.
(1)写出乙酸正丁酯制备的化学方程式:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH $?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O.本实验过程中可能产生多种有机副产物,写出其中一种的结构简式:CH2═CHCH2CH3或CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3
(2)在乙酸乙酯的制备过程中采用了“边反应边蒸馏”的方式收集乙酸乙酯,乙酸正丁酯的制备过程中能否采用“边反应边蒸馏”的方式?为什么?不可以.因为乙酸正丁酯的沸点比乙酸和正丁醇都高
Ⅱ.乙酸正丁酯精产品的制备
(1)将乙酸正丁酯粗产品用如下操作进行精制:①水洗 ②蒸馏 ③用无水MgSO4干燥 ④用15%碳酸钠溶液洗涤,正确的操作步骤是C(填字母).
AA.①②③④B.③①④②
C.①④①③②D.④①③②③
(2)将酯层采用如图1所示装置蒸馏.
①写出图1中仪器A的名称冷凝管,冷却水从g口进入(填字母).
②蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在126.1℃左右.
Ⅲ.计算产率
(1)测量分水器内由乙酸与正丁醇反应生成水的体积为1.8mL,假设在制取乙酸正丁酯过程中反应物和生成物没有损失,且忽略副反应,计算乙酸正丁酯的产率为79.4%.实验中为了提高乙酸正丁酯的产率,采取的措施是BC
A.使用催化剂   B.加过量乙酸   C.不断移去产物    D.缩短反应时间
(2)正丁醇若含有乙醇,有同学认为制得的乙酸丁酯中含有乙酸乙酯.为了证实该观点,可尝试选用下列C(填序号)装置来做实验,请简述与实验结论有关的实验过程和现象将制得的乙酸丁酯进行蒸馏,看能否得到78℃左右的馏分,且该馏分不溶于饱和碳酸钠溶液.
3.铬(Ⅵ)的化合物是有毒物,已知Cr(Ⅲ)盐的毒性只有Cr(Ⅵ)盐的0.5%,所以将废水中Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)是处理Cr(Ⅵ)废水的方向.某铬盐厂生产过程中排出含Cr2O72-的工业酸性废水.为防止污染环境,现采用下列两种方法进行处理后再排出.
方法一:化学法
用FeSO4•7H2O处理含铬废水的优点是经过加配料比后可用最终的产物制备铁氧体复合氧化物(用Crx3+Fe2-xFe2+O4表示)的原料.
(1)在利用化学法处理时,FeSO4把废水中Cr2O72-还原的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++7H2O+6Fe3+
(2)在pH<4的含铬(VI)废水中,加入FeSO4•7H2O的质量应为废水中CrO3质量的倍,才能使得到的固体产物符合铁氧体复合氧化物的组成.而在实际操作中一般要大于 (填“大于”、“小于”)这个比例,原因为因绿矾易被氧化,故实际用量比理论值大.
方法二:电解法的工艺流程如下

在整个处理过程中,Cr2O72-被还原为Cr3+,溶液的pH值逐渐升高,最后滤出的沉淀有Cr(OH)3和Fe(OH)3,试分析这个污水处理过程,回答:
(3)加入适量食盐的作用为加入少量食盐,是增加污水中离子浓度,增强导电能力,选择Fe做电极的原因是生成的亚铁离子为还原剂,在酸性溶液中与Cr2O72-离子发生氧化还原反应使Cr2O72-离子被还原成Cr3+
(4)随着电解和溶液中反应的进行,阴极区溶液pH变大(填“变大”、“变小”),鼓入空气的原因是在处理过程中鼓入空气中的O2充分与Fe(OH)2反应,成为容易分离得Cr(OH)3、Fe(OH)3,使废水含铬量降到可排放标准.
(5)电解过程中当H+浓度小到一定程度时,便会析出Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,已知常温    下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至l0-5mol/L,溶液的pH应至少为5.
 0  159262  159270  159276  159280  159286  159288  159292  159298  159300  159306  159312  159316  159318  159322  159328  159330  159336  159340  159342  159346  159348  159352  159354  159356  159357  159358  159360  159361  159362  159364  159366  159370  159372  159376  159378  159382  159388  159390  159396  159400  159402  159406  159412  159418  159420  159426  159430  159432  159438  159442  159448  159456  203614 

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