Ⅰ.利用含锰废水(主要含Mn2+、SO42-、H+、Fe2+、Al3+、Cu2+)可制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其中一种工艺流程如下:
已知某些物质完全沉淀的pH如下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 | CuS | MnS | MnCO3 |
沉淀完全时的pH | 3.2 | 5.4 | 6.4 | 9.8[ | ≥0 | ≥7 | ≥7 |
回答下列问题:
(1)过程②中,所得滤渣W的主要成分是 。
(2)过程③中,发生反应的离子方程式是 。
(3)过程④中,若生成的气体J可使澄清石灰水变浑浊,则生成MnCO3的反应的离子方程
式是 。
(4)由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2:2MnCO3+O2=2MnO2+2CO2。现在空气中加热460.0 g MnCO3,得到332.0 g产品,若产品中杂质只有MnO,则该产品中MnO2的质量分数是 (用百分数表示,小数点后保留1位小数)。
Ⅱ.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列六种溶液的pH如下表:
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN | C6H5ONa |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 | 11.3 |
(1)上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是 。
(2)根据表中数据判断,浓度均为0.01 mol·L-1的下列物质的溶液中,酸性最强的是 (填序号)。
A.HCN
B.HClO
C.C6H5OH
D.CH3COOH
E.H2CO3
(3)根据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是 (填序号)。
A.HCN+Na2CO3=NaHCO3+NaCN
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
D.CH3COONa+HClO=NaClO+CH3COOH
研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机,减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH= kJ·mol-1。
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2在一定条件下发生反应 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图
据图可知,p1、p2、p3、p4由大到小的顺序是 。在压强为p4、1100 ℃的条件下,该反应在5 min时达到平衡点X,该温度下,反应的平衡常数为 。
(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)来制取。
①在恒温恒容下,如果从反应物出发建立平衡,可认定反应已达到平衡的是__________。
A.体系压强不再变化 B.H2与CO的物质的量之比为1∶1
C.混合气体的密度保持不变 D.气体平均相对分子质量为15,且保持不变
②在某密闭容器中同时投入四种物质,2 min时达到平衡,测得容器中有1 mol H2O(g)、1 mol CO(g)、2.2 molH2(g)和一定量的C(s),若此时对体系加压,则平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动,第5 min时达到新的平衡,请在右图中画出2~5 min容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体,对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。
(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料,装置如图所示:
①若A为CO,B为H2,C为CH3OH,则通入CO的一极电极反应式 。
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应式为 。
③若A为NO2,B为O2,C为HNO3,则负极的电极反应式为 。
(2)碳酸盐燃料电池,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质,操作温度为650 ℃,在此温度下以镍为催化剂,以煤气(CO、H2的体积比为1∶1)直接做燃料,其工作原理如图所示。
①电池负极反应式为 。
②以此电源电解足量的硝酸银溶液,若阴极产物的质量为21.6 g,则阳极产生气体标准况下体积为 L。电解后溶液体积为2 L,溶液的pH约为 。
氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下三种实验方案。
已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
【方案1】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图C装置中球形干燥管的作用是 。
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先 ,再加入实验药品。接下来的实验操作是 ,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。
(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见
【方案2】用右图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去)。
(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是 。
a.CCl4 b.H2O
c.NH4Cl溶液 d.苯
(5)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况),则AIN的质量分数是 。
【方案3】按以下步骤测定样品中A1N的纯度:
(6)步骤②生成沉淀的离子方程式为 。
向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01mol < n(CO2) < 0.015 mol时发生的反应是:2 NaAlO2 + CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3。下列对应关系正确的是
选项 | n(CO2)/mol | 溶液中离子的物质的量浓度 |
A | 0 | c(Na+)>c(AlO2-)+c(OH-) |
B | 0.01 | c(Na+)>c(AlO2-)>c(OH-)>c(CO32-) |
C | 0.015 | c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-) |
D | 0.03 | c(Na+)> c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+) |
室温下,用0.1 mol/L HCl溶液滴定10 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点时:c(Na+)>c(CO32-)>c (HCO3-)>c(OH-)
B.b点时:3c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C.水电离程度由大到小的顺序为:a>b>c>d
D.d点时:c(H+)>c(HCO3-)=c(CO32-)