21. 为了回收利用SO2,研究人员研制了利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收高温焙烧含硫废渣产生的SO2废气,制备硫酸锰晶体的生产流程,其流程示意图如下:
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已知,浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表:
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离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
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Fe2+ |
7.6 |
9.7 |
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Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
|
Al3+ |
3.8 |
4.7 |
|
Mn2+ |
8.3 |
9.8 |
请回答下列问题:
(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式:_____________________________________。
(2)写出氧化过程中主要反应的离子方程式:_____________________________________。
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至_______________________。
(4)滤渣的主要成分有_________________________________________。
(5)下列各组试剂中,能准确测定尾气中SO2含量的是__________。(填编号)
a. NaOH溶液、酚酞试液 b. 稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c. 碘水、淀粉溶液 d. 氨水、酚酞试液
(6)已知废气中SO2浓度为8.4 g/m3,软锰矿浆对SO2的吸收率可达90%,则处理1000 m3废气,可得到硫酸锰晶体质量为___________________。
17.(1)已知4g甲烷气体充分燃烧生成CO 2(g)和H2O(l)时,放出Q kJ的热量。甲烷燃烧的热化学方程式为_____________________________________________。
(2)我国自行研制的优质磷酸二氢钾(KDP)晶体被应用于大功率固体激光器中。反应方程式为H3PO4(aq)+KCl(aq)
KH2PO4(aq)+HCl(aq),当反应时间不同时,产品产率和产品中Cl‑含量变化情况如图所示。KDP晶体的一级品标准:Cl-质量分数低于0.2%。
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由图中可知,当反应进行到约
min时,KDP晶体达到一级品标准,此时的产品产率约为
。
(3)如图在一定条件下,将1mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中,反应达到A平衡时,混合气体中氨体积分数为25%,试回答:
①N2的转化率αA为 。
②在状态A时,平衡常数KA= (代入数值即可)当温度由T1变到T2时,KA KB(填“>”、“<”或“=”)
(4)25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11。下列说法正确的是
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比, c(Mg2+)一样大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)减小
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L-1氨水中的Ksp和在20mL0.01 mol·L-1
NH4Cl溶液中的Ksp相等
D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2可能转化为MgF2
E.25℃时,某饱和Mg(OH)2溶液中c(Mg2+)=0.0561mol·L-1,则溶液的pH=9
|
(1)一定温度下,![]()
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①请用上述反应中某种气体的有关物质理量来说明反应已达平衡状态(若有多种,只回答两种即可)
i
ii
②若平衡时,
比值随温度的升高而增大,则该反应的正反应是
反应(填“吸热”或“放热”)
(2)钢铁发生电化腐蚀时,负极电极反应式为
(3)水体中铅污染问题备受关注,铅在水溶液中的各种存在形态浓度分数随溶液pH变化关系如图所示。
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①往Pb(NO3)2溶液中滴入
溶液后,
减小,可能的原因是
②向铅污染的水中加入脱铅剂(用EH表示),脱铅过程中主要发生如下反应:
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则:该反应的平衡常数数表达式为K= ;脱铅反应最合适的pH范围为6-7,请解释原因:
③向含
的污水中加入FeS固体,也可除去
的污染,当
合
同时存在时,溶液中
=
[已知:
=6.8×10-18mol2·L-2;
=3.4×10-28 mol2·L-2]
0.110g的镁带,把数据记录于表格。
(3)取下A瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入20ml水,
再把已称量的镁带加到A瓶的底部,用橡皮塞塞紧
加料口。
(4)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶导管内外
液面持平。
(5)用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸,用针头扎进A瓶加料口橡皮塞,将破酸注入A瓶,注入后迅速拔出针头。
(6)当镁带完全反应后,读取C瓶中液体的体积,把数据记录于表格。
(7)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶中导管内外液面持平,记录抽出气体的体积,把数据记录于表格。
重复上述操作进行第二次实验,避免偶然误差。
根据上述实验方法回答下列问题:
实验室温度:25℃,压强:101kPa。该条件下1mol氢气体积的理论值:为24.5L
(1)连接装置及气密性检查:当A瓶加料口塞上橡胶塞, 可以确认装置气密性合格。
(2)B中所装液体一般是 (填“水”或“品红”)。
A中发生反应的离子方程式为 。
(3)实验数据如下:温度:25℃(镁元素的相对原子质量为24.3)
|
实验次数 |
m(Mg) g |
硫酸体积ml |
液体量瓶中液体体积ml |
抽出气体体积ml |
氢气体积ml |
计算1mol氢体积L |
|
1 |
0.100 |
10.0 |
110.0 |
6.5 |
X |
|
|
2 |
0.115 |
10.0 |
121.0 |
8.0 |
|
|
①上表中X= 。
②计算1mol氢气体积两次实验的平均值= L。
③计算实验误差:(实验值-理论值)/理论值×100%=
④引起该误关的可能原因 (填字母)
A.镁带中含有跟硫酸不反应的杂质 B.没有除去镁带表面的氧化镁
C.镁带中含有杂质铝 D.所用稀硫酸不足量
(4)许多同学在实验中测得的数据偏高(记录数据时
已恢复至室温)。为此,某化兴趣小组的同学对此
实验方案提出了两条修正建议①A、B瓶的气体
中含有水汽,增加的气体体积中所含的水汽,不
该计入氢气的体积。②B瓶中导管(图中阴影部
分VB)内液柱部分在反应后为空气所占据,不该
计入氢气的体积。你认为他们的意见合理的是
(合理则填序号,否则填“无”)
如有合理之处,请根据下面的数据给出修正的
1mol氢气体积的数学表达式。(镁元素的相对原子质量为24.3)
|
实验次数 |
m(Mg) g |
硫酸体积ml |
液体量瓶中液体体积ml |
抽出气体体积ml |
B瓶的一段液柱体积ml |
水汽体积百分含量 |
计算1mol氢体积L |
|
1 |
0.100 |
10.0 |
110.0 |
6.5 |
VB |
a% |
|
1mol氢气体积= L(填写数学表达式)。