热门试卷

安徽凹山铁矿坐落在马鞍山境内，矿床属于陆相火山一侵入岩型铁矿床，俗称“玢岩型”铁矿，是马钢重要的矿区之一。铁矿中被称为红帘石的铁矿含锰量高，锰是冶炼锰钢的重要原料。红帘石主要成分有磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、锰矿（MnO2和MnCO3）石棉Mg3Si3O7(OH)4等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属锰并制的绿色高效水处理剂（K2FeO4）。工业流程如下：

（1）工业上为提高稀硫酸浸取效率一般采取的措施是（任意写两种方法）

①                                 ②                                    

（2）石棉化学式为Mg3Si3O7(OH)4也可以表示成氧化物形式，氧化物表达式为        。

（3）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：

过程②中加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣B的成分                  。

（4）浸出液中以Mn2+形式存在，且滤渣A中无MnO2原因                         。

（5）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向；则A电极是直流电源的       极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为                                         。

（6）滤渣经反应④生成绿色高效水处理剂的离子方程式                                          。

K2FeO4被誉为绿色高效水处理剂的原因是                                          。

某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：

阴离子膜法电解装置如图所示：

（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式                               。

（2）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO2，请解释原因                                         .

（3）（5分）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：

加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是                             ，滤液中含有的阳离子有H+和                       。

（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是    极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为                     。

（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资浪费，写出该副反应的电极反应式                                  。

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

（1）分析该反应并回答下列问题：

① 平衡常数表达式为K=__________。

② 下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是______________（填序号）。

a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化

b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等

c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变

d．一定条件下，单位时间内消耗2mol CO，同时生成1mol CH3OH

（2）下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

① 该反应的焓变ΔH____________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

② T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1____________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。

③ 若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______________。

a．升高温度 b．将CH3OH(g)从体系中分离 c．使用合适的催化剂 d．充入He，使体系总压强增大

（3）已知在常温常压下：

① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH ＝-a kJ·mol-1

② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH ＝-b kJ·mol-1

③ H2O(g)= H2O(l)  ΔH＝-c kJ·mol-1则，CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l)  ΔH＝______________kJ·mol-1。

（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

① 该电池工作时，b口通入的物质为____________, c口通入的物质为__________。

② 该电池正极的电极反应式为 ___________________________________。

③ 工作一段时间后，当6．4g甲醇完全反应生成CO2时，有___________NA个电子转移。

（5）以上述电池做电源，用下图所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：_________________________

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防治碘缺乏病，KI、KIO3曾先后用于加碘盐中。

(1)工业上可以通过铁屑法生产KI，其工艺流程如下：

①反应Ⅰ生成铁与碘的化合物，若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21∶127，则加入足量碳酸钾时，反应Ⅱ的化学方程式为____________________。

②操作A包括__________________；用冰水洗涤的目的是__________________。

(2)KIO3可以通过H2O2氧化I2先制得HIO3，然后再用KOH中和的方法进行生产。

①烹饪时，含KIO3的食盐常在出锅前加入，其原因是_____________________________

②若制得1 284 kg KIO3固体，理论上至少需消耗质量分数为30%的双氧水________ kg。

③KIO3还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为____________。若忽略溶液体积的变化，则电解结束后阴极区的pH与电解前相比________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

某化学小组用下图装置电解CuCl2溶液制少量漂白液：

（1）其阳极的反应式是：           ；导气管W端应与出气口         连接。

（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。

查阅资料显示：

化学小组分析提出：①红色物质可能有        、或Cu2O、或二者都有；②白色物质为CuCl

（3）为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：

取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W1g ，并将其放入下图所示装置b中，

进行实验。实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H2直至碳棒冷却后，称量其质量为W2g 。

①碳棒上的红色物质是              ，无水硫酸铜的作用是                      ；

②d中反应的离子方程式是          ；

③装置b中发生反应的化学方程式是                         。

④电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为                  。

⑤阴极上产生白色物质的物质的量是         ；若装置b冷却时不继续通H2，则计算所得Cu+的产率会        （偏大、偏小、不变）。

回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、乙炔和黑炭等)，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。

根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题。

（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。MnO2与浓盐酸反应的离子方程方程式：                                                      _。

（2）酸浸时，浸出时间对锰浸出率的影响如下图所示，工业采用的是浸取60 min，其可能原因是                                                    。

（3）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H2O2溶液，其作用是                                 。

（4）过滤I所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是                                              。

（5）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+ 氧化得到MnO2，反应的离于方程式为                                                     。

（6）工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。主要生产过程分两步进行：第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K2MnO4；第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。

① 第一步反应的化学方程式为                                                            。

② 电解K2MnO4的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为                                        。

以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：

Ⅰ.将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3）粉碎

Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：

2RH（有机相）+ Cu2+（水相）R2Cu（有机相）+ 2H＋（水相）

分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu2+得以再生。

Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。

（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：

CuFeS2 + 4H＋ = Cu2+ + Fe2+ + 2H2S    2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓+ 2H＋

① 阳极区硫酸铁的主要作用是       。

② 电解过程中，阳极区Fe3+的浓度基本保持不变，原因是       。

（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式       。

（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是       ；加入有机萃取剂的目的是       。

（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu2+得以再生的原理是       。

（5）步骤Ⅳ，若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是       。

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

(1)分析该反应并回答下列问题：

①平衡常数表达式为K=____________。

②下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是___________（填序号）。

a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化

b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等

c．一定条件下，CO、H2和CH3CH的浓度保持不变

d．一定条件下，单位时间内消耗2 mol CO，同时生成1 mol CH3OH

(2)下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变△H____0（填“>” “<”或“=”）。

②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2（填“>”“<”或“=”）。

③若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________。

a．升高温度

b．将CH3OH(g)从体系中分离

c．使用合适的催化剂

d．充入He，使体系总压强增大

(3)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= -a kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-b kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) △H=-c kJ/mol

则：CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=____kJ/mol

(4)2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为____，c口通入的物质为_______________

②该电池正极的电极反应式为：_________________。

③工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时，有____NA个电子转移。

(5)以上述电池做电源，用下图所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：________________