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(本题共16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还...

(本题共16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:

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已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:

物质

Mn(OH)2

Co(OH)2

Ni(OH)2

MnS

CoS

NiS

Ksp

2.1×1013

3.0×10-16

5.0×10-16

1.0×1011

5.0×10-22

1.0×10-22

   (1)步骤中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式               

   (2)步骤中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+反应的离子方程式                 加氨水调节溶液的pH为5.06.0,以除去Fe3+

   (3)步骤中,滤渣2的主要成分是                      

   (4)步骤中,在    (填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为                

   (5)电解后的废水中还含有Mn2+常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。为了将Mn2+降到1.0×109mol/L,则c(Na2S)至少是       mol/L

 

(1)MnCO3+H2 SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O(3分) (2)MnO2+2Fe2++4H+ =Mn2++2Fe3++2H2O (3分)(3)CoS和NiS (3分,错、漏均扣1分) (4)阴(1分),Mn2++2e- =Mn (3分)(5)1.0×10-2 (3分) 【解析】 试题分析:(1)硫酸是强酸与碳酸锰反应生成硫酸锰、水和CO2,反应的化学方程式为MnCO3+H2 SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O。 (2)MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,而二氧化锰的还原产物是锰离子,反应的离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+ =Mn2++2Fe3++2H2O。 (3)加氨水后除去了铁离子,溶液中的金属阳离子主要是锰离子、钴离子和镍离子,因此加入硫化铵后主要是生成CoS和NiS,即滤渣2的主要成分是CoS和NiS。 (4)锰离子得到电子被还原为单质锰,电解池中阴极得到电子被还原,所以在阴极析出Mn,电极反应方程式为Mn2++2e- =Mn。 (5)根据硫化锰的溶度积常数可知,当Mn2+降到1.0×10-9mol/L时,溶液中硫离子的浓度为=0.01mol/L,即c(Na2S)至少是0.01mol/L。 考点:考查金属锰工业生产流程的有关判断  
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(本题共15分)已知:①RCH2COOH+Cl2RCHClCOOH+HCl(R为烃基)

R′-ONaRCHClCOOHR′-OCHRCOOHNaCl(R,R为烃基,可以相同也可以不同)

    有机物E是重要的有机合成中间体,其合成工艺流程如下图所示:

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有机物A的相对分子质量为122,其中碳、氢的质量分数分别为78.7%、8.2%。A与溴水取代反应的产物只有一种;A的核磁共振氢谱有4个波峰。

(1)写出A、C的结构简式:A________、C_________。

(2)反应①属于       反应;A→B的反应中,C2H5OH的作用是________________。

(3)写出反应②的化学方程式_________________。

(4)B的系统命名是________________。

(5)有机物D的同分异构体F水解产物酸化后,能发生双分子间酯化反应形成六元环有机物M,则M的结构简式为       

 

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(本题共13分)甲、乙同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。

步骤

操作

现象

向2mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液

溶液由棕黄色变为红褐色,并有少量刺激性气味的气体逸出

(1)常温下,FeCl3溶液的pH_______7(填“<”、“>”或“=”)。

(2)分析红褐色产生的原因。

甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3,请用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因:________。

② 乙同学认为可能是发生了氧化还原反应,其中Fe3+ →Fe2+ ;请写出Fe3+ 跟SO32-反应的离子方程式

______________。

乙同学查阅资料得知:

1.Fe2+与SO32-反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3

2.墨绿色FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后,溶液呈红褐色。

(3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3,设计并完成了如下实验:

步骤

操作

现象

用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液

出现“丁达尔效应”

甲同学因此得出结论:溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3。而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足,乙同学的理由是________。

(4)进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验:

步骤

操作

现象

向1 molL-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2

溶液由黄色变为红褐色

用激光笔照射步骤Ⅲ中的红褐色溶液

没有出现“丁达尔效应”

① 经检验步骤Ⅲ中红褐色溶液含有Fe2+,检验Fe2+选用的试剂是_________(填字母)。

a.K3[Fe(CN)6] 溶液         b.KSCN溶液         c.KMnO4溶液

② 请用离子方程式和必要的文字说明步骤Ⅲ中出现红褐色的原因       

(5)结论:由上述实验得知,甲、乙两同学所持观点均正确。

 

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(本题共14分)X、Y、Z、W为短周期的主族元素,其原子序数依次增大。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体Y是电负性最大的元素。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为38X的原子序数是Z的原子序数的一半。U原子基态的外围电子排布为3d104s1

(1)Z基态核外电子排布式         U在周期表中位置        

(2)在Y的氧化物OY2中,氧原子的杂化轨道类型是      

(3)在银氨溶液中通入W的气态氢化物,会出现黑色沉淀,该反应的离子方程式是               

(4)1molX的气态氢化物在800~900℃下催化氧化放出226.25KJ热量。该反应的热化学方程式为  _

(5)U的含氧化合物M晶胞如右图所示(“○”表示氧原子),则M的化学式为      ;氧原子的配位数为       满分5 manfen5.com

 

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将KClO3、I2各0.02 mol加入12 g 36.5%的盐酸中,I2恰好完全溶解,没有气体产生(不考虑盐酸的挥发)。将反应后的溶液用冰水冷却,析出橙红色晶体A(A在常温下就有升华现象),过滤,将滤液蒸干,收集到KCl固体、8.7g液态水和极少量的A蒸气。则A的化学式可能是

A.I2Cl6     B.HClO    C.IClO    D. KIO3

 

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440℃时2SO2(g) + O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g) △H=-198kJ/mol,在甲、乙、丙三个容积均为2 L的恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),经5min达到平衡。其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。

 

起始物质的量

n(SO2) / mol

0.4

0.8

0.8

n(O2) / mol

0.24

0.24

0.48

SO2的平衡转化率

80%

α1

α2

下列判断中,错误的是

A.甲中SO2的速率为0.032mol·L-1·min-1    B440℃,平衡常数K=400

C温度高于440℃,平衡常数K>400       D.平衡时,SO2的转化率:α180%α2

 

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