某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(如图所示),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。
用惰性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是_________________________,分离后含铬元素的粒子是__________,阴极室生成的物质为__________(写化学式)。
高二化学解答题简单题
某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置,使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为_________。B→C的反应条件为__________,C→Al的制备方法称为______________。
(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合,不加热,无变化,加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)___________。
a.温度 b.Cl−的浓度 c.溶液的酸度
Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用
(3)用惰性电极电解时,能从浆液中分离出来的原因是__________;阴极室生成的物质为___________(写化学式)。
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某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(如图所示),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。
用惰性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是_________________________,分离后含铬元素的粒子是__________,阴极室生成的物质为__________(写化学式)。
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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Ⅰ: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Ⅱ”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:①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。
③Mn(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。
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下列盐类水解的应用,不正确的是
A.实验室配制氯化铁溶液时,滴入少量稀硫酸抑制水解
B.为使纯碱溶液的去油污效果更好,可以使用热的纯碱溶液
C.明矾可用于净水,是由于溶于水后产生的Al(OH)3胶体具有吸附作用
D.铵态氮肥不能和草木灰混合施用,是由于NH4+与CO32﹣互相促进水解,肥效下降
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以软锰矿粉(主要含有MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3 等杂质)为原料制备高纯MnO2的流程如下图所示:
已知:①常温下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp [Al(OH)3]=4.0×10-34。
②常温下,氢氧化物沉淀的条件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH 分别为4.6、3.4;Mn2+开始沉淀的pH为8.1。
③常温下,当溶液中金属离子物质的量浓度小于或等于1×10-5mol·L-l时,可视为该金属离子已被沉淀完全。
(1)实验室预计需要使用480 mL 2 mol·L-1的硫酸,准备用18.4 mol·L-1的浓硫酸来配制,需用量筒量取浓硫酸________mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需_______。
(2)加入硫酸亚铁的原因为_____________________________。
(3)“酸浸”过程中不能用浓盐酸替代硫酸,原因是_____________(用离子方程式表示)。“酸浸”时为加快反应速率可采取的措施是_____________________(至少写两个)。
(4)加入氨水应调节pH的范围为_______。“过滤II”所得滤渣为MnCO3,滤液中溶质的主要成分是_______(填化学式)
(5)加入碳酸氢铵产生沉淀的过程称为“沉锰”。
①“沉锰”过程中放出CO2,反应的离子方程式为_________。
②“沉锰”过程中沉锰速率与温度的关系如图所示。当温度高于60℃时,沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是_______。
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用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。工艺流程如下:
(一定条件下,可与Mn2+反应生成MnO2)
已知: 生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 2.7 |
完全沉淀时 | 5.2 | 9.7 | 3.2 |
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是_______________;
(2)检验滤液中还存在Fe2+的方法是____________(注明试剂、现象)。
(3)“除杂”环节有如下几个步骤:
(Ⅰ)向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH为3.2;
(Ⅱ)加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
(Ⅲ)加入MnSO4至紫红色消失,过滤。
①步骤Ⅰ的目的_________;调节溶液的pH为3.2的目的是__________。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是______,写出其反应方程式________________;
③Ⅲ中加入MnSO4的目的是__________。
(4)从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是_________(填化学式)。
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下列说法不正确的是
A.明矾净水的原理是Al3+水解产生Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质,并使之沉降
B.摩尔盐的制备原理为:6H2O+FeSO4+(NH4)2SO4=(NH4)2Fe(SO4)·6H2O,反应之所以能进行的原因是(NH4)2Fe(SO4)·6H2O溶解度最小
C.镀锌铁皮在酸中溶解,当镀层反应完全时,产生氢气的速率会突然减慢
D.将火柴头直接浸入品红溶液中,可以检验火柴头中是否含有硫元素
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下列说法不正确的是
A.明矾净水的原理是Al3+水解产生Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质,并使之沉降
B.摩尔盐的制备原理为:6H2O+FeSO4+(NH4)2SO4=(NH4)2Fe(SO4)•6H2O,反应之所以能进行的原因是(NH4)2Fe(SO4)•6H2O溶解度最小
C.镀锌铁皮在酸中溶解,当镀层反应完全时,产生氢气的速率会突然减慢
D.将火柴头直接浸入品红溶液中,可以检验火柴头中是否含有硫元素
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下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.MnO2 与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
B.明矾溶于水产生Al(OH)3 胶体:Al3++3H2O === Al(OH)3↓+3H+
C.Na2O2 溶于水产生O2:Na2O2+H2O === 2Na++2OH-+O2↑
D.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCO3- +Ca2++OH-=== CaCO3↓+H2O
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下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A、MnO2 与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
B、明矾溶于水产生Al(OH)3 胶体:Al3++3H2O === Al(OH)3↓+3H+
C、Na2O2 溶于水产生O2:Na2O2+H2O === 2Na++2OH-+O2↑
D、Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCO3- +Ca2++OH-=== CaCO3↓+H2O
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