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2016-01-14
24.(15分)碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上以软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2)为主要原料制备碳酸锰(MnCO3难溶,分解温度较高)的一种工艺流程如下:
已知:几种金属离子沉淀的pH如下表:
Fe2+ Fe3+ Mn2+ 开始沉淀的pH 7.5 3.2 8.8 完全沉淀的pH 9.7 3.7 10.4 回答下列问题:
(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出效率,可以采取的措施有
A.适当升高温度 B.加压 C.研磨矿石 D.加入足量的蒸馏水
(2)溶浸过程中发生的主要反应如下,请完成并配平该反应的离子方程式:
2FeS2+15MnO2+ = Fe3++ Mn2+ + SO42ˉ+
(3)操作1经 、 (填操作)Fe2+,如何检验溶液中的Fe2+已被完全氧化?
②再加入石灰调节溶液pH的范围为 。
(5)副产品A的主要成分是 。
(6)黄铁矿(主要成分是FeS2)还可以用来制备化工原料FeSO4,FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25 ℃,101 kPa时:
4Fe(s)+3O2(g) =2Fe2O3(s) ΔH=-1648 kJ/mol
C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH=-393 kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g) =2FeCO3(s) ΔH=-1480 kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。
三、实验题
25.(14分)过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)为白色,难溶于水,常用于种子消毒、药物制造、鱼池增氧等。
Ⅰ.某实验小组在实验室用钙盐制取CaO2·8H2O。
(1)A为实验室制取氨气的装置,则试管A中发生的反应为 。
(2)仪器B的作用是 。
(3)写出生成CaO2·8H2O的化学方程式 。
(4)制取CaO2·8H2O一般在低温下进行,原因是
。
Ⅱ.该实验小组欲通过测量气体的体积来探究CaO2与SO2反应的特点,装置如下图:
(硬质玻璃管中为无水CaO2)
【提出假设】
假设1:只发生反应:2SO2+2CaO2=2CaSO3+O2,SO2未被氧化;
假设2:只发生反应:SO2+CaO2=CaSO4,SO2完全被氧化;
假设3:上述两个反应均发生,SO2部分被氧化。
【实验探究】
(5)该实验装置有一处明显错误,请用文字改正: 。
(6)试剂B为碱石灰,其作用是 。
【实验数据处理】
实验测得装置C增重m g,装置E收集到的气体为V L(已换算成标准状况下)。
(7)如果假设3成立,则V的取值范围是 。
17.(15分,除标注外,每空2分。)
(1)ABC(2)2FeS2+15MnO2+ H+ =2Fe3++15Mn2++4SO42ˉ+ 14H2O
()C+ˉ = CuS ↓ 1.5×10ˉ6
(4)使残余Fe2+转化为Fe3+ 3.7~5.2
(5)(NH4)2SO4
16.(14分,每空2分。)
(1)氯化铵和氢氧化钙
(2)防倒吸
(3)CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl
(4)温度过高,过氧化氢分解,利用率低(答氨气挥发等其他合理答案也给分)
(5)装置E广口瓶中的导气管应短进长出。
(6)吸收未反应的SO2 ,防止装置E中的水蒸气进入硬质玻璃管与CaO2反应
(7)0
29、(10分)
29、(10分,每空2分)
(1) ① 0.10.1 ② 1
(2) 0
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