【题目】二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂.目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺. ![]()
(1)①如图装置用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2 . 写出阳极产生ClO2的电极反应式: . ②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解.通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为mol.
(2)为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2﹣离子.电池工作时正极反应为 .
(3)若以该电池为电源,用石墨做电极电解100mL含有如下离子的溶液.
离子 | Cu2+ | H+ | Cl﹣ | SO42﹣ |
c/molL﹣1 | 1 | 4 | 4 | 1 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的物质的量为mol.
【题目】一种由富锰渣(含2MnO·SiO2、3MnO·Al2O3·3SiO2、FeO及重金属盐等)制备高纯MnCl2的工艺流程如下:
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回答下列问题:
(1)“浸取”时的温度与四种元素的浸取率如图所示。
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①工艺上控制75℃的主要原因是____________________________________________。
②铁和铝的浸出率从72℃明显下降的可能原因是___________________________________。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________________________________________。
(3)通过调整pH可以“除铁和铝”。常温下,三种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全(使其浓度小于1×10-6mol/L)的部分数据如下表:
Mn(OH)2 | Fe (OH)3 | Al(OH)3 | |
开始沉淀pH | 7.1 | 2.2 | 4. 1 |
沉淀完全pH | 10.8 | 3.5 | ? |
Al(OH)3沉淀完全的pH为______________{已知Ksp[Al(OH)3]=1×10-33};“调pH”时,应将溶液pH调整的范围是______________________。
(4)“除重金属”时,发生反应Hg2++MnS
HgS+M2+,其平衡常数K=___________[已知溶度积常数Ksp(HgS)=1.6×10-52,Ksp(MnS)=2.5×10-10,答案保留三位有效数学]。
(5)“步骤X”包含的操作有蒸发浓缩、__________、洗涤、干燥等。
【题目】ZrO2常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4,也可表示为ZrO2·SiO2,还含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下方法制取。
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已知:①ZrO2能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。
②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | ZrO2+ |
开始沉淀时pH | 1.9 | 3.3 | 6.2 |
沉淀完全时pH | 3.2 | 5.2 | 8.0 |
(1)“熔融”时ZrSiO4发生反应的化学方程式为________________________________。
(2)“滤渣Ⅰ”的化学式为________________。
(3)为使滤液Ⅰ中的杂质离子沉淀完全,需用氨水调pH=a,则a的范围是________;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)向“过滤Ⅲ”所得滤液中加入CaCO3粉末并加热,得到两种气体。该反应的离子方程式为____________________________。