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【題目】是一種常見的化學試劑,是制備其他含錳化合物的重要原料。某課外化學興趣小組利用軟錳礦主要成分為,含少量、制備,設計流程如圖:注:試劑①②③按編號順序加入

已知:常溫時部分難溶化合物的近似值如表:

物質

(1)該小組同學在酸浸之前,先將軟錳礦粉碎,其目的是________。

(2)“酸浸過程中發生反應的離子方程式為________

(3)加入固體的作用是________,甲同學提出將上述流程中的氨水換成氫氧化鈉溶液,乙同學覺得不妥,乙同學的理由是________。

(4)丙同學認為向濾液C中滴加溶液的過程中可能會生成沉淀,并提出可能的原因為,常溫時,該反應的平衡常數________填數值。已知,。

(5)操作Ⅰ的名稱為________。

(6)如圖是小組同學將晶體放在坩堝里加熱分解時,固體失重質量分數隨溫度變化的曲線已知草酸錳不穩定,但其中錳元素的化合價在以下不變。

試根據各點的坐標近似值回答下列問題:

的化學方程式為________

②從D點到E點過程中固體失重的質量分數下降的原因是________。

【答案】增大反應物接觸面積,加快化學反應速率,使反應物充分反應 轉化為更難溶的而除去或除去溶液中的 氫氧化鈉溶液能進一步溶解沉淀,不易控制用量 重結晶 與空氣中的發生化合反應,生成新的錳的氧化物

【解析】

用軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量、Fe2O3A12O3)制備:軟錳礦用硫酸、硫酸亞鐵溶解,酸性條件下二氧化錳被亞鐵離子還原為Mn2+,濾液A中加入過氧化氫,將Fe2+氧化為Fe3+,加入氨水調節溶液pH,將Fe3+、Al3+轉化為Fe(OH)3、Al(OH)3除去,再加入MnF2沉淀鈣離子,過濾分離,濾渣中含有氫氧化鐵、氫氧化鋁和氟化鈣,濾液C中加入草酸鈉反應生成草酸錳然后分離提純得到純凈的草酸錳晶體,據此分析解答。

(1)將軟錳礦粉碎能增大固體的表面積,增大固體的表面積可以使固體與溶液充分接觸反應,加快反應速率,使反應物充分反應,故答案為:增大反應物接觸面積,加快化學反應速率,使反應物充分反應;

(2)酸性條件下二氧化錳被亞鐵離子還原為Mn2+,亞鐵離子被氧化為鐵離子,反應的離子方程式為:MnO2+2Fe2++4H+ =Mn2++2Fe3++2H2O,故答案為:MnO2+2Fe2++4H+ =Mn2++2Fe3++2H2O

(3)加入固體的作用是將轉化為更難溶的而除去或除去溶液中的;氫氧化鈉溶液能進一步溶解沉淀,不易控制用量,因此甲同學提出將上述流程中的氨水換成氫氧化鈉溶液,乙同學覺得不妥,故答案為:將轉化為更難溶的而除去或除去溶液中的;氫氧化鈉溶液能進一步溶解沉淀,不易控制用量;

(4)已知,常溫時,反應的平衡常數===,故答案為:;

(5)操作Ⅰ是分離提純粗品,所以該步驟的名稱為重結晶,故答案為:重結晶;

(6)MnC2O42H2O的摩爾質量為179g/mol,假設1molMnC2O42H2O發生分解,則C點失重:179g×0.201g≈36g,即恰好失去水分子,C點固體為MnC2O4,D點失重60.3%,則D點質量為:179g×(1-60.3%)≈71g,則D點為MnO,CD的化學方程式為:MnC2O4 MnO+CO↑+CO2,故答案為:MnC2O4 MnO+CO↑+CO2;

②由于MnO與空氣中氧氣發生化合反應生成新的錳的氧化物,導致從DE點過程中固體失重的質量分數下降,故答案為:MnO與空氣中O2發生化合反應,生成新的錳的氧化物。

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在密閉容器中進行反應:Xg+3Yg 2Zg),有關下列圖像說法正確的是

A.依據圖甲可判斷正反應為吸熱反應

B.在圖乙中,虛線可表示壓強增大

C.若正反應的H<0,圖丙可表示升高溫度使平衡向逆反應方向移動

D.由圖丁中氣體平均相對分子質量隨溫度的變化情況,可推知正反應的H>0

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【題目】搖頭丸是毒品中的一種,其中含有國家監管的藥品——氯胺酮,它有致幻作用,在一定條件下發生一系列轉化:

(1)氯胺酮中含氧官能團名稱為__________,上述轉化過程中發生加成反應的是_____(填序號)

(2)反應③的條件__________,C的結構有兩種,其中一種結構只含有一個手性碳原子(連接四個不同原子或原子團的碳原子叫手性碳原子),其結構簡式為__________

(3)步驟④的化學反應方程式_____________________________________________

(4)有一種去甲基氯胺酮D,能發生如下反應:(已知:琥珀醛酸的分子式為C4H6O3)

①由E→F的轉化過程中,氰基硼氫化鈉所體現的性質為_____________________

H的分子式為_______________________

M的分子式為C10H10O3 ,符合下列條件的同分異構體有___________

i與琥珀醛酸具有相同官能團 ii含苯環且苯環上有兩個取代基

N是與琥珀醛酸具有相同官能團一種同分異構體,以N為主要原料合成___________

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【題目】瑞典ASES公司設計的曾用于驅動潛艇的液氨﹣液氧燃料電池如圖所示,該燃料電池工作時,負極的電極反應式為________;電池的總反應為________

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【題目】許多含氮物質是農作物生長的營養物質。

1)肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的發射。已知下列反應:

N2(g)+O2(g) =2NO(g) ΔH=+180kJ·mol1

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=112kJ·mol1

2NO2(g)N2O4(g) ΔH=57kJ·mol1

2N2H4(g)+N2O4(g) =3N2(g)+4H2O(g) ΔH=1136kJ·mol1

N2H4O2反應生成氮氣與水蒸氣的熱化學方程式為_________________。

2)一定溫度下,向某密閉容器中充入1 mol NO2,發生反應:2NO2(g)N2O4(g),測得反應體系中氣體體積分數與壓強之間的關系如圖所示:

a、bc三點逆反應速率由大到小的順序為_______。平衡時若保持壓強、溫度不變,再向體系中加入一定量的Ne,則平衡_______移動(正向”“逆向”)。

a點時NO2的轉化率為___________,用平衡分壓代替平衡濃度也可求出平衡常數Kp,則該溫度下Kp=________Pa1。

3)已知在一定溫度下的可逆反應N2O4(g)2NO2(g)中,v=kc(N2O4),v=kc2(NO2)(k、k只是溫度的函數)。若該溫度下的平衡常數K=10,則k=______k。升高溫度,k增大的倍數_______(大于”“小于等于”)k增大的倍數。

4)氨氣是合成眾多含氮物質的原料,利用H2N2生物燃料電池,科學家以固氮酶為正極催化劑、氫化酶為負極催化劑,X交換膜為隔膜,在室溫條件下即實現了合成NH3的同時還獲得電能。其工作原理圖如下:

X膜為___________交換膜,正極上的電極反應式為______________________。

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【題目】1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻.

(1)科學家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體的晶格能數據如下表:

4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是__

(2)科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結構示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示.

①寫出基態Cu原子的核外電子排布式__;金屬銅采用下列__(填字母代號)堆積方式.

②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來)__

③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響__

④SO42﹣的空間構型是________

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【題目】回答下列問題。

(1)已知元素的電負性和元素的化合價一樣,也是元素的一種基本性質,下面給出14種元素的電負性。

判斷下列化合物中屬于離子化合物的是________(填字母);

A.Mg3N2 B.BeCl2 C.AlCl3 D.SiC

已知PCl3、NCl3均能發生水解反應,PCl3水解反應的化學方程式為__________________________;NCl3水解產物為____________________。

(2)觀察Li、Be、MgAl在元素周期表中的位置回答:

鈹的最高價氧化物的水化物是________(酸性、堿性兩性”)化合物,證明這一結論的有關離子方程式是_____________________________________________________;

根據Mg在空氣中的燃燒情況,Li在空氣中燃燒生成產物為__________(用化學式表示)。

(3)現有核電荷數小于20的元素A,其電離能數據如下:(I1表示原子失去第1個電子的電離能;In表示原子失去第n個電子的電離能,單位:1×102kJ·mol1)

外層電子離核越遠,能量越高,電離能越__________(”);陽離子電荷數越高,失去電子時,電離能越________(”);

上述11個電子分屬________個電子層;

失去了11個電子后,該元素還有________個電子;

該元素最高價氧化物對應水化物的化學式是______________________________________。

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【題目】釩鋼具有高強度、彈性優良、抗磨損、抗沖擊等性能,可用于汽車和飛機制造。一種從石煤(含SiO2、V2O3、V2O5和少量Fe2O3)中提取V2O5的流程如下圖所示:

已知:

VO2

VO2+

Fe2

Fe3

P2O4TBP+煤油中的溶解度

很大

較小

0

很大

請回答下列問題:

1酸浸時,為提高浸出速率,除適當增加硫酸濃度、減小石煤礦粉粒徑外,還可采取的措施有__________(任寫一條);生成VO2反應的離子方程式為_______。

2)從整個流程來看,還原的目的為_______

3)實驗室模擬萃取時,需用到的玻璃儀器有____________。

4氧化時發生反應的離子方程式為__________

5)上述流程中可以循環利用的物質有_________。

6)全釩液流儲能電池的工作原理為VO2V3H2OVO2+V22H。

①充電時,陽極的電極反應式為______;

②兩極區被質子交換膜隔開,放電時,若外電路轉移2mole,則正極區溶液中nH________(填增加減少________mol。

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【題目】合成氨是人類科學技術上的一項重大突破,其反應原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol1

1)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol1。則4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=______kJ·mol1

2)如圖所示,合成氨反應中未使用催化劑時,逆反應的活化能Ea(逆)=__kJ·mol1;使用催化劑之后,正反應的活化能為___kJ·mol1(已知:加入催化劑后,反應分兩步進行,反應的活化能是兩個過程中需要吸收能量較大的反應的活化能)。

3)從平衡視角考慮,工業合成氨應該選擇常溫條件,但實際工業生產卻選擇500 ℃左右的高溫,試解釋其原因: ____________________________。

4)如圖表示500 ℃、60 MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3的體積分數的關系。根據圖中a點數據計算N2的平衡體積分數為__。

5)合成氨需要選擇合適的催化劑,分別選用A、BC三種催化劑進行實驗,所得結果如圖所示(其他條件相同),則實際生產中適宜選擇的催化劑是__(填“A”“B”或“C”),理由是________。

6)如圖是當反應器中按n(N2)∶n(H2)=13投料后,在200 ℃、400 ℃、600 ℃反應達到平衡時,混合物中NH3的物質的量分數隨總壓強的變化曲線。

①曲線a、b對應溫度較高的是___(填“a”或“b”)。

②列出b點平衡常數的計算式Kp=____(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數;不要求計算結果)。

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