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电解法生产锰时会产生大量的阳极泥,其主要成分为MnO2和Pb,还含有少量其他金属...

电解法生产锰时会产生大量的阳极泥,其主要成分为MnO2和Pb,还含有少量其他金属化合物。下图是回收电解锰阳极泥生产MnCO3的工艺流程。

已知:Al(OH)3、Mn(OH)2、MnCO3的Ksp分别为1.0×10-33、1.9×10-13、2.2×10-11

(l)“还原酸浸”时氧化产物为CO2,发生反应的化学方程式为____

(2)“还原酸浸”实验中,锰的浸出率结果如图所示。由图可知,所采用的最佳实验条件为 ____

(3)滤液l中的阳离子组成见下表:

组成

Mn2+

Fe2+

Fe3+

Al3+

浓度/(mol·L-1)

0.85

2.4×10-3

1.0×10-2

2.0×10-3

 

“除杂”时先加MnO2,MnO2的作用为 ___

再加氨水调节pH使杂质离子沉淀完全,通过计算说明Al3+沉淀完全时Mn2+是否开始沉淀 ___

(4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为 ___

(5)“沉锰”的关键操作有2点:①将NH4HCO3溶液滴入MnSO4溶液中;②反应终点pH=7。如果颠倒试剂滴加顺序,将MnSO4溶液滴人NH4HCO3,溶液中,或反应终点pH>7可能造成同样的后果,该后果是____;如粜反应终点pH<7,可能的后果是______

(6)从滤液2中回收得到的副产品的用途为________

 

12MnO2 + C6H12O6+ 12H2SO4= 12MnSO4 + 6CO2↑+ 18H2O 90min,80℃ 将Fe2+氧化为Fe3+ Al3+沉淀完全时,c(OH-)=,此时,Qsp[Mn(OH)2]=8.5×10-19.6,Qsp[ Mn(OH )2 ]7可能造成同样的后果,该后果是可能产生Mn(OH)2沉淀,造成MnCO3纯度降低;如果反应终点pH<7,酸性增强,可能的后果是MnCO3可能溶解,造成产率降低;正确答案:可能产生Mn(O)2沉淀,造成MnCO3纯度降低; MnCO3可能溶解,造成产率降低。 (6) “沉锰”过程中除了生成碳酸锰外还有硫酸铵溶液存在于滤液中,回收硫酸铵可以作氮肥;正确答案:作氮肥。
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考点分析:
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醋酸乙烯(CH3COOCH=CH2)是一种重要的有机化工原料,以二甲醚(CH3OCH3)与合成气(CO、H2)为原料,醋酸锂、碘甲烷等为催化剂,在高压反应釜中一步合成醋酸乙烯及醋酸。回答下列问题:

(1)常温下,将浓度均为a mol/L的醋酸锂溶液和醋酸溶液等体积混合,测得混合液的pH=b,则混合液中c(CH3COO-)=______mol/L( 列出计算式即可)。

(2)合成二甲醚:Ⅰ.2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)  ΔH1=-91.8kJ/mol;

Ⅱ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)  ΔH2=-23.5 kJ/mol;

Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.3 kJ/mol.

已知:H-H 的键能为436kJ/mol,C=O的键能为803kJ/mol,H-O的键能为464kJ/mol,C≡O的键能为_____kJ/mol.

(3)二甲醚(DME)与合成气一步法合成醋酸乙烯(VAC)的反应方程式为2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g) CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g),T℃,2L恒容密闭反应釜中加入0.2 molCH3OCH3、0.4 molCO、0.1molH2发生上述反应,10min达到化学平衡测得VAC的物质的量分数为10%。

0~10min,CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=______;该温度下,该反应的平衡常数K=__________

②下列能说明该反应达到平衡状态的是______(填选项字母)。

A、V(DME)=v(H2)≠0     B、混合气体的密度不再变化

C、混合气体的平均相对分子质量不再变化         D、c(CO):c(VAC)=4:1

③如图是反应温度对二甲醚(DME)的转化率和醋酸乙烯(VAC)选择性(醋酸乙烯的选择性Svac= )的影响,该反应的ΔH______0(“>”“<”“=”);控制的最佳温度是___________.

④保持温度不变,向反应釜中通入氩气增大压强,则化学平衡______(向正反应方向”“向逆反应方向"”)移动。

 

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CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂。可由水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO]制取,其工艺流程如下:

已知:浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等.

流程中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

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

开始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

 

③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110﹣120℃时,失去结晶水生成CoCl2

回答下列问题:

(1)浸出水钴矿过程中,Fe2O3发生反应的化学方程式为________________________

(2)向浸出液中加入适量NaClO3目的是______________________________________

(3)“Na2CO3pHa”,a=______过滤所得沉淀的主要成分为_________(填化学式)

(4)萃取剂对金属离子的萃取与溶液pH的关系如下图所示,向滤液中加入该萃取剂的目的是__________,使用该萃取剂的最佳pH范围是_____(填选项字母)

A. 5.0﹣5.5   B. 4.0﹣4.5  C. 3.0﹣3.5   D. 2.0﹣2.5

(5)实验操作“操作1”为________________________、过滤和减压烘干制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是________________________

 

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实验室制备三氯乙醛(CCl3CHO)的反应原理为:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl,发生的副反应为:C2H5OH+HCl→C2H5Cl+ H2O。某探究小组模拟制备三氯乙醛的实验装置如图所示(夹持、加热装置均略去)。回答下列问题:

(1)装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________

(2)仪器b的名称是__________________,其作用是____________________________

(3)若撤去装置B,对实验的影响是______________________________________

(4)实验时发现D中导管口处气泡速率过快,合理的解决方法是______________________

(5)测定产品的纯度:

①称取0.40g产品,配成待测溶液,加入20.00mL0.100mol/L碘标准溶液,再加入适量碱液,充反应: CCl3CHO +OH-→CHCl3 + HCOO-,HCOO-+I2=H+ +2I-+CO2↑;

②再加适量盐酸调节溶液的pH,并立即用0.020mol/L的Na2S2O3 溶液滴定至终点,发生反应: I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

③重复上述操作3次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。

滴定时所用指示剂是_____________________,达到滴定终点的现象是_____________,测得产品的纯度为________________________________

 

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微生物燃料电池可净化废水,同时还能获得能源或有价值的化学产品,图为其工作原理和废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是

A. 反应一段时间后,N极附近的溶液pH下降

B. 外电路转移4mol电子时,M 极产生22.4LCO2

C. Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活

D. M为电池正极,CH3COOH被还原

 

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已知亚硒酸(H2SeO3)为二元弱酸,常温下,向某浓度的亚硒酸溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中H2SeO3、HSeO3-、SeO32-三种微粒的物质的量分数与溶液pH 的关系如图所示。下列说法不正确的是

 

A. 常温下,亚硒酸的电离平衡常数K2=10-4.2

B. pH=l.2的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2SeO3)

C. 将相同物质的量NaHSeO3和Na2SeO3 固体完全溶于水可配得pH为4.2的混合液

D. 向pH=1.2的溶液中滴加NaOH溶液至pH=4.2的过程中水的电离程度一直增大

 

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