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工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制...

工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：

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已知：MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解。

回答下列问题：

（1）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01mol/L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=           〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕

（2）沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol/L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是          。

（3）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是：过滤、                  。

（4）为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0mL，用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定，当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。

已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化：

2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O

MnO2 + C2O42- + 4H+ == Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O

求该软锰矿中二氧化锰的质量分数          (写出计算过程)。

 

（1）1.46×10-6 mol/L （2）pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO3的产率最高(或pH越大得到的MnCO3的产率越高，所需要的时间越短，且在pH=7时，有更好的效果) （3）先水洗2-3次，再用乙醇洗涤、低温干燥(或低于100℃干燥) （4）n(C2O42-)= 2.68g÷134g/mol=0.02mol 滴定250mL稀释后溶液，消耗n(MnO4-)=0.0200mol/L×0.0200L×10=0.00400mol 根据氧化还原反应中得失电子数相等 n(MnO2)×2+0.00400mol×5=0.0200mol×2，n(MnO2)=0.0100mol   【解析】 试题分析：（1）由于流程第二步加入了石灰引入了Ca2+杂质，因此除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质可分别使用(NH4)2S和NH4F，生成CuS、CaF沉淀除去，根据已知氟化钙的溶度积和c(F-)可知：c(Ca2+)===1.46×10-6mol•L-1，故答案为：1.46×10-6mol•L-1； （2）从沉锰的图象可以看出，在已给的几个pH值条件下，pH越大得到的MnCO3的产率越高，且需要的时间越短，且在pH=7时，有更好的效果，因此结论是pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO3的产率最高，故答案为：pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO3的产率最高； （3）因为MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解，因此从沉锰工序中得到纯净MnCO3，先水洗2-3次，再用乙醇洗涤、低温干燥；故答案为：先水洗2-3次，再用乙醇洗涤、低温干燥； （4）n(C2O42-)= 2.68g÷134g/mol=0.02mol 滴定250mL稀释后溶液，消耗n(MnO4-)=0.0200mol/L×0.0200L×10=0.00400mol 根据氧化还原反应中得失电子数相等 n(MnO2)×2+0.00400mol×5=0.0200mol×2，n(MnO2)=0.0100mol ，故答案为：72.5%。 考点：考查了物质制备实验方案的设计、物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用的相关知识。  
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考点分析：
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化合物F是一种常见的化工原料，可以通过以下方法合成：

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（1）写出化合物C中含氧官能团的名称：          和            。

（2）化合物B的结构简式为            ；由D→E的反应类型是            。

（3）写出C→D反应的化学方程式：            。

（4）写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：            。

Ⅰ．能发生银镜反应 ；     Ⅱ．水解产物之一遇FeCl3溶液显色；

Ⅲ．分子中含有4种不同化学环境的氢。

（5）已知满分5 manfen5.com。请写出以满分5 manfen5.com为原料，制备化合物满分5 manfen5.com的合成路线流程图(无机试剂可任选)。

合成路线流程图示例如下：满分5 manfen5.com

 

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工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：

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已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

开始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

回答下列问题：

（1）加入少量NaHCO3的目的是              ，该工艺中“搅拌”的作用是                 。

（2）反应Ⅱ中的离子方程式为                ，在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2的作用是                    。(用化学方程式表示)

（3）生产中碱式硫酸铁溶液蒸发时需要在常温减压条件下的原因是                 。

（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为           。(填写字母)

A．氯水    B．KSCN溶液    C．NaOH溶液    D．酸性KMnO4溶液

 

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一定温度时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g)  ∆H＝−196kJ·moL−1，一段时间后达平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：

反应时间/min

n(SO2)/mol

n(O2)/mol

0

2

1

5

1.2

 

10

 

0.4

15

0.8

 

下列说法不正确的是

A．反应在前5min的平均速率为v (SO2)=0.08mol·L−1·min−1

B．保持温度不变，向平衡后的容器中再充入0.2molSO2和0.2mol SO3时，v (正)＞v (逆)

C．保持其他条件不变，若起始时向容器中充入2molSO3，达平衡时吸收78.4kJ的热量

D．相同温度下，起始时向容器中充入1.5mol SO3，达平衡时SO3的转化率为40%

 

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下列溶液中各离子的浓度关系正确的是

A．0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中：c(CH3COO-)＋c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1

B．25℃时，等物质的量浓度的各溶液pH关系为：

pH(Na2CO3)＞pH(C6H5ONa)＞pH(NaHCO3)＞pH(CH3COONa)

C．25℃时，pH=9.4、浓度均为0.1 mol·L－1的HCN与NaCN的混合溶液中：c(Na+)＞c(CN-)＞c(HCN)＞c(OH-)

D．将足量AgCl分别放入：①5m水，②10mL0.2mol/LMgC12，③20mL0.3mol/L盐酸中溶解至饱和，c(Ag+)：①＞②＞③

 

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下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 

选项

实验操作

实验现象

结 论

A

测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3 溶液的pH

前者pH比后者的大

非金属性：S＞C

B

溴乙烷与NaOH溶液共热后，加入AgNO3溶液

未出现淡黄色沉淀

溴乙烷没有水解

C

向等浓度的KCl、KI混合液中滴加AgNO3溶液

先出现黄色沉淀

Ksp(AgCl)＜Ksp(AgI)

D

将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入CCl4，振荡，静止

下层液体显紫红色

氧化性：Fe3+＞I2

 

 

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