以废旧锌锰干电池处理得到的混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)MnxZn1-xFe2O4中铁元素化合价为+3,则锰元素的化合价为__________。
(2)活性铁粉除汞时,铁粉的作用是_________(填“氧化剂”或“还原剂”),发生反应的离子方程式为: 。
(3)除汞是以氮气为载气吹入滤液中,带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。在恒温下不同pH时,KMnO4溶液对Hg的单位时间去除率及主要产物如下图所示。
①写出pH=2时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式 。
②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高,其原因除氢离子浓度增大使KMnO4溶液的氧化性增强外,还可能是: ,设计相应的实验证明: 。
(4)已知Fe、Al、Mn的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH如下表所示,当Al3+完全沉淀时,若要使Mn2+不沉淀,则 Mn2+的最大浓度为: 。已知:Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.8 | 4.1 | 8.3 |
完全沉淀pH | 3.2 | 5.0 | 9.8 |
(5)用惰性电极电解K2MnO4溶液制备KMnO4的装置如下图所示。
①a应接直流电源的____________(填“正”或“负”)极。
②已知25℃,两室溶液的体积均为100 mL,电解一段时间后,右室溶液的pH由10变为14,则理论上可制得_______mol KMnO4 (忽略溶液的体积和温度变化)。
乙醇、甲醚是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:
2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-256.1kJ•mol-1。
已知:H2O(l)=H2O(g)△ H=+44kJ•mol-1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ•mol-1
(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=__________________kJ•mol-1
(2)把2molH2和1molCO通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。
①以下能说明2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)达平衡状态的是___________
A.密度不再变化
B.CH3CH2OH蒸汽的体积分数不再变化
C.c(CO)/c(H2)不变
D.[c(CH3OCH3)•c(H2O)]/[c(CO)•c(H2)]不变
②图中的压强大小为: ,△H___________0(填“>”“<”或“=”),若在P3和316℃时,测得容器中n(H2)=n(CH3OCH3),此时反应的v(正)______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
③P3和316℃时反应的平衡常数________________
(3)汽车使用乙醇汽油并不能更加有效减少NOx的排放,气缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0
①汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是_________________
②汽车尾气净化中的一个反应如下:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.8kJ/mol-1。在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是_______
(4)乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。该电池负极的电极反应式为__________________。用该电池为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O充电,充电一段时间后(假定两极充电前质量相等),测得两极质量差为6.4g时,通过电路电子的物质的量为__________________。
足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO、NO2、N2O4的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是
A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL
如图中横坐标为加入反应物的物质的量,纵坐标为产生沉淀的物质的量。下列选项对应的曲线编号错误的是
A.向NaAlO2溶液中逐渐滴入HCl至过量
B.向澄清石灰水中通入SO2至过量
C.向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量
D.向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至过量
关于溶液的下列说法正确的是
A.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中:
c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液中,2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.往0.1mol/L CH3COOH溶液中通入少量HCl气体,醋酸的电离平衡向逆反应方向移动,且溶液中增大
D.等物质的量浓度的下列溶液:①H2CO3 ②Na2CO3 ③NaHCO3 ④(NH4)2CO3中c(CO32-)的大小关系为:②>④>③>①
下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项 | 实验操作 | 实验目的 |
A | 将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中,观察溶液颜色变化 | 证明二氧化硫具有漂白性 |
B | 验证电离H+的能力HClO>HCO3- | 向 NaHCO3溶液中加入新制氯水,观察溶液中是否有气泡冒出 |
C | 相同条件下,向两支盛有相同体积不同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入适量相同浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液 | 探究Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响 |
D | 向2mL品红溶液和2mL加入少许醋酸的品红溶液中分别滴入3滴84消毒液,观察红色褪色的快慢 | 证明随溶液pH的减少,84消毒液的氧化能力增强 |