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Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备化肥X和Mn3...

Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备化肥X和Mn3O4的工艺流程如下:

请回答下列问题:

(1) 几种盐的溶解度见下如图。化肥X的化学式为________;为获得固体X,加入KCl溶液后需对混合溶液进行蒸发浓缩,当析出大量晶体后,应________(填操作名称),再洗涤、干燥晶体。

(2) 检验X样品是否含有氯化物杂质的实验操作是________

(3) 如图是隔绝空气条件煅烧MnSO4·H2O时剩余固体质量与温度的变化曲线,请写出A→B的化学方程式:____________________

(4) 为了测定产品中Mn3O4的纯度,取2.500 g样品与浓盐酸共热(杂质不与盐酸反应),将产生的气体通入足量淀粉碘化钾溶液中,稀释至250 mL,从中取25.00 mL用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点时,消耗20.00 mL标准溶液(2Na2S2O3 +I2===2NaI+Na2S4O6)。

① 样品与浓盐酸发生反应的离子方程式为________

② 该样品的纯度为________

 

K2SO4 趁热过滤 取少量样品于试管中配成溶液,滴加过量Ba(NO3)2溶液,再取上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则不含氯化物 3MnSO4Mn3O4+SO2↑+2SO3↑ Mn3O4+8H++2Cl-3Mn2++Cl2↑+4H2O 91.6% 【解析】(1) 根据图中几种盐的溶解度可知,X为溶解度最低的盐,是K2SO4;为获得固体K2SO4,加入KCl溶液后需对混合溶液进行蒸发浓缩,当析出大量晶体后,应 趁热过滤,再洗涤、干燥晶体。 (2) 检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质,可取少量样品于试管中配成溶液,滴加过量Ba(NO3)2溶液,再取上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则不含氯化物; (3) 原MnSO4·H2O的质量为100mg,A点质量为89.35mg,减小的质量为100mg-89.35mg=10.65mg,而100mgMnSO4·H2O中水的质量为100mg××100%=10.65mg,可知A为MnSO4,A中Mn元素的质量为89.35mg××100%=32.54mg,B中氧元素的质量为45.17mg-32.54mg=12.63mg,则B中Mn:O=:=3:4,根据元素化合价的判断可知A分解生成B的反应为氧化还原反应,Mn元素化合价升高,则S化合价降低,还原产物为SO2,根据电子守恒或原子守恒可知A→B的化学方程式为3MnSO4Mn3O4+SO2↑+2SO3↑; (4) Mn3O4与浓盐酸混合加热生成氯气和氯化锰,发生反应的离子方程式为Mn3O4+8H++2Cl-3Mn2++Cl2↑+4H2O;根据:Mn3O4~~~~~Cl2~~~~~I2~~~~2Na2S2O3,Mn3O4的物质的量为0.1000mol·L-1×0.020L×=0.001mol,该样品Mn3O4的纯度为×100%=91.6%。 点睛:硫酸工业的尾气中含有二氧化硫,反应Ⅰ是用碳酸钙、二氧化硫反应生成亚硫酸钙,再被空气中的氧气氧化成硫酸钙,反应Ⅱ为硫酸钙中加入碳酸铵和氨水,生成碳酸钙沉淀和硫酸铵,反应Ⅲ向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后,进行蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品,反应Ⅳ为二氧化锰氧化二氧化硫得硫酸锰,经除杂结晶得硫酸锰晶体,再经加热可得Mn3O4;  
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考点分析:
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有关物质的转化关系如下图所示(部分物质和条件已略去)。A、C是常见的金属单质,B是黑色有磁性的氧化物,X是黄绿色气体,Y是常见的酸,Z是常见的碱其焰色反应显黄色。反应需在高温下进行。

请回答下列问题:

(1) Z的电子式为________

(2) G的化学式为________

(3) 写出的化学方程式:________

(4) 写出I转化为J的离子方程式:________

 

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(1)

① 欲使蛋白质从水溶液中析出而又不改变它的主要性质,应加入________(填字母)。

a. 福尔马林   b. 饱和硫酸钠溶液   c. 硫酸铜溶液

② 鉴别苯和甲苯的方法或试剂是________(填字母)。

a. 浓溴水    b. 酸化的KMnO4溶液   c. 在空气中点燃

③ 下列化合物中,常温常压呈液态的是________(填字母)。

a. 甲醇      b. 乙炔              c. 丙烯

(2) 制备聚酯玻璃钢需要下列四种物质:

① 甲中不含氧原子的官能团是________(填名称)。

② 淀粉通过下列转化可以得到乙(其中A~D均为有机物):

A的化学式是________,C→D的反应类型是________

③ 丙发生加聚反应的生成物为________(写结构简式)。

④ 化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素,相对分子质量为110。丁与FeCl3溶液作用显紫色,且丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种。则丁的结构简式为________

(3) A~F的转化关系如下(已知A分子中无甲基):

① 有机物A的相对分子质量为90,9 g A和足量Na反应,生成2.24 L H2(标准状况),则A的分子式为________

② A缩聚生成高分子化合物的结构简式为________

③ 由E生成F的反应类型是________

④ 由D生成E的化学方程式为________

⑤ 写出与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式:________

 

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(1) 良好的生态环境可以提升生活质量。

下列物质不属于空气质量周报中污染物的是________(填字母)。

a. SO2        b. NO2        c. PM2.5

垃圾应分类收集。导致色污染”的生活垃圾应放置于贴有________(填字母)标志的垃圾桶内。

燃烧煤产生的SO2所形成的酸雨中,SO2最终转化成的酸是________(填化学式)。

(2) 右图是某品牌调料标签的一部分。

配料中的大量氨基酸态氮来源于黄豆中的蛋白质发生________反应得到。

小麦粉中的主要营养物质是________

配料表中属于防腐剂的是________

配料表中的辣椒红是着色剂。亚硝酸钠也可作着色剂但亚硝酸钠有毒要严格控制其用量。亚硝酸钠外观和咸味与食盐很相似因此要防止因误食亚硝酸钠而发生事故。亚硝酸钠和氯化钠的部分性质如下表:

性质

亚硝酸钠

氯化钠

1. 酸性条件下的稳定性

微热分解为NO和NO2

微热时不分解

2. 熔点

271

801

3. 室温时的溶解度

约80 g

约35 g

 

请根据表中信息设计一种鉴别NaNO2和NaCl的方法写出简单的操作过程、现象和结论:________

(3) 材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。

钢铁是应用广泛的金属材料。钢铁在潮湿空气中易生锈铁锈的主要成分是____________(填化学式)请列举一种防止钢铁腐蚀的方法:________

水泥、玻璃、陶瓷是生活中常见的硅酸盐材料。制备普通玻璃的原料有CaCO3________________(填化学式)。青瓷是中国最早发明的瓷器青瓷表面的绿色是釉层中的________价铁元素显色而成的。

氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强工业上可用四氯化硅和氮气在氢气气氛中加强热发生反应制得。请写出该反应的化学方程式:________

 

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将5.6 g Fe全部溶于200 mL一定浓度的硝酸溶液中得到标准状况下的气体2.24 L(该气体可能为NO或NO2或NO和NO2的混合气体)又测得反应后溶液中H的物质的量浓度为0.2 mol·L1(设反应前后溶液体积的变化忽略不计)。下列说法正确的是(  )

A. 2.24 L气体是NO和NO2的混合气体

B. 反应后的溶液中含有Fe2和Fe3

C. 反应后的溶液中c(NO)=1.5 mol·L1

D. 反应后的溶液最多还能再溶解3.64 g Fe

 

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XYZMN是元素周期表中的短周期主族元素,且原子序数依次递增。已知X的最外层电子数是次外层电子数的3倍,XM同主族,Y在同周期主族元素中原子半径最大。ZN可以形成ZN2型化合物。下列有关说法正确的是

A. XY只能形成一种化合物    B. 最高价氧化物对应水化物的碱性: Y>Z

C. 气态氢化物的热稳定性:M>N    D. 单质的氧化性:X<M

 

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