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以SO2、软锰矿(主要成分MnO2,少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水...

SO2、软锰矿(主要成分MnO2,少量Fe、Al、CaPb的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备MnSO4溶液和Mn3O4,主要实验步骤如下:

步骤:如图所示装置,将SO2通入B中的软锰矿浆液中(MnO2+SO2 = MnSO4)。

步骤Ⅱ:充分反应后,在不断搅拌下依次向三口烧瓶中加入适量纯净的MnO2、MnCO3,最后加入适量Na2S沉铅等重金属。

步骤Ⅲ:过滤得MnSO4溶液。

(1)装置A用于制取SO2,反应的化学方程式为_____

(2)装置B中反应应控制在90~100,适宜的加热方式是_____

(3)装置C的作用是_____

(4)“步骤”中加入纯净MnO2的目的是_____,用MnCO3调节溶液pH时,需调节溶液pH范围为_____(该实验条件下,部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下)。   

金属离子

Fe2

Fe3

Al3+

Mn2+

开始沉淀pH

7.04

1.87

3.32

7.56

沉淀完全pH

9.18

3.27

4.9

10.2

 

(5)已知:用空气氧化Mn(OH)2浊液可制备Mn3O4[6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O],主要副产物为MnOOH;反应温度和溶液pH对产品中Mn的质量分数的影响如下图所示:   

②反应温度超过80℃时,Mn3O4产率开始降低。

Mn(OH)2是白色沉淀,Mn3O4呈黑色;Mn3O4、MnOOH中锰的质量分数理论值依次为72.03%、62.5%。

请补充完整由步骤Ⅲ得到的MnSO4溶液,并用氨水等制备较纯净的Mn3O4的实验方案:_____,真空干燥6小时得产品Mn3O4

 

Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4+SO2↑+H2O 用90~100℃的水浴加热 吸收未反应的SO2 将Fe2+氧化为Fe3+ 4.9<pH<7.56 将滤液加热并保温在60~80℃,用氨水调节溶液pH并维持8~9,在不断搅拌下,边通空气边滴加氨水,至有大量黑色沉淀时,静置,在上层清液再滴加氨水至无沉淀,过滤,用去离子水洗涤沉淀直至过滤液中检不出SO42- 【解析】 (1)装置A制取SO2,发生的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O; (2)温度维持在90~100℃,适宜的加热方式为90~100℃的水浴加热; (3)SO2有毒,污染空气,因此装置C的作用是吸收未反应的SO2; (4)根据软锰矿中含有成分,以及表格中数据,MnO2作氧化剂,将Fe2+氧化成Fe3+,便于除去;加入MnCO3调节溶液的pH,使Fe3+、Al3+以氢氧化物的形式沉淀出来,但Mn2+不能沉淀出来,即调节的pH的范围是4.9≤pH<7.56; (5)根据信息温度超过80℃,Mn3O4的产率开始降低,根据信息③,Mn3O4中Mn质量分数理论值为72.03℃,因此温度控制在60℃~80℃之间,根据pH与产物中Mn质量分数之间的关系,pH应控制在8~9之间,因此具体操作是将滤液加热并保温在60~80℃,用氨水调节溶液pH并维持8~9,在不断搅拌下,边通空气边滴加氨水,至有大量黑色沉淀时,静置,在上层清液再滴加氨水至无沉淀,过滤,用去离子水洗涤沉淀直至过滤液中检不出SO42-;  
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考点分析:
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三氯氧磷(POCl3)常用作有机合成的氯化剂、催化剂和阻燃剂等。POCl3遇水会强烈水解,生成H3PO4HCl。为测定某POCl3样品中Cl元素含量,进行下列实验:

①准确称取30.70 g POCl3样品,置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;

②将水解液配成100.00 mL溶液A,取10.00 mL溶液A于锥形瓶中;

③加入10.00 mL 3.200 mol·L1 AgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;

④加入指示剂,用0.200 0  mol·L1 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00 mL KSCN溶液。

已知:AgSCN是白色沉淀,Ksp(AgSCN)2×1012Ksp(AgCl)1.8×1010

(1) 滴定选用的指示剂是________ (填字母);滴定终点的现象为________

A. FeCl2  B. NH4Fe(SO4)2  C. 淀粉  D. 甲基橙

(2) 用硝基苯覆盖沉淀的目的是________;若无此操作,所测Cl元素含量将会________ (偏大偏小不变”)

(3) 计算三氯氧磷样品中Cl元素的含量________ (写出计算过程)

 

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以含锂电解铝废渣(主要成分为LiFAlF3NaF,少量CaO)为原料,生产碳酸锂的工艺流程如下:(已知:常温下,LiOH可溶于水,Li2CO3微溶于水)

(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200400 ℃条件下反应2 h,加水浸取后过滤,得到的滤渣主要成分是________(填化学式)

(2)流程中浸取后的过滤操作需要趁热在恒温装置中进行,否则会导致Li2SO4的收率下降,原因是________(已知部分物质的溶解度数据见下表)

温度/

Li2SO4/g

Al2(SO4)3/g

Na2SO4/g

0

36.1

31.2

4.9

10

35.4

33.5

9.1

20

34.8

36.5

19.5

30

34.3

40.4

40.8

40

33.9

45.7

48.8

 

(3)40℃下进行碱解反应,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝的离子方程式为________

(4)苛化过程中加入的氧化钙将不溶性的碳酸锂转化成氢氧化锂溶液。若氧化钙过量,则可能会造成________

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一定温度下,在三个容积均为2L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)  H<0,测得反应的相关数据如下表:

 

容器1

容器2

容器3

反应温度T/K

600

600

500

反应物投入量

0.2mol CO

0.4mol H2

0.4mol CO

0.8mol H2

0.2mol CH3OCH3

0.2mol H2O

平衡v(CO)/(mol·L-1·s-1)

v1

v2

v3

平衡n(H2)/(mol)

0.2

n2

n3

平衡体系总压强p/Pa

p1

p2

p3

物质的平衡转化率a

a1(CO)

a2(CO)

a3(CH3OCH3)

平衡常数K

K1

K2

K3

 

 

下列说法正确的是

A.v1<v2n2>0.4 B.K2=2.5×103p2>p3

C.2p1<p3a1(CO) >a2(CO) D.n3<0.4a2(CO) + a3(CH3OCH3)<1

 

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分别调节0.01mol·L1HCOOH溶液、0.01mol·L1氨水的pH,系统中微粒浓度的负对数值(-lgc)pH的关系分别如下图所

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