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5.(2013京昌平期末)(14分) 硫酸盐在生产生活中有广泛应用。
Ⅰ.工业上以重晶石(主要成分BaSO4)为原料制备BaCl2,其工艺流程示意图如下:
某研究小组查阅资料得:
高温-1
BaSO4(s)+4C(s)======= 4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ?mol ① 高温-1
BaSO4(s)+2C(s)=======2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ?mol ② (1)用过量NaOH溶液吸收气体,得到硫化钠。该反应的离子方程式是 。 高温
(2)反应C(s)+CO2(g)======= 2CO(g)的△H= 。
(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的有两个
①从原料角度看, ;
②从能量角度看,①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温。
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(4)该小组同学想对BaSO4在水中的沉淀溶解平衡做进一步研究,查资料发现在某温度时
BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示。 该小组同学提出以下四种观点:
2-2+ 2-2-① 当向含有SO4的溶液中加入Ba使SO4沉淀完全,则此时SO4在溶液中的浓
度为0
② 加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 ③ 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
④ d点无BaSO4沉淀生成其中正确的是 (填序号)。
+
Ⅱ.某燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O2═2H2O。
请回答:
(5)H由 极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或者b)。 (6)b极上发生的电极反应是 。 【答案】27.(12分,每空2分)
- 2-Ⅰ.(1)H2S+2OH==2S+H2O
-1
(2)+172.5 kJ?mol
(3)使BaSO4得到充分的还原,提高BaS的产量 (4)④ Ⅱ.(5)a
-+
(6)O2+4e+4H═2H2O
+
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6.(2013京朝阳期末)(12分)某化学小组在实验室模拟用软锰矿(主要成分MnO2,杂质为铁及铜的化合物等)制备高纯碳酸锰,过程如下(部分操作和条件略):
① 缓慢向烧瓶中(见右图)通入过量混合气进行“浸锰”操作,主要反应原理为:
SO2+ H2O = H2SO3
MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
3+2+
(铁浸出后,过量的SO2 会将Fe还原为Fe)
② 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右,过滤。[来源:学,科,网]
④ 调节滤液pH为6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有浅红色的沉淀生成,过滤、洗涤、干燥,得到高纯碳酸锰。 回答:
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6 的生成,温度对“浸锰”反应的影响如下图,为减少MnS2O6 的生成,“浸锰”的适宜温度是 。
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(2)查阅表1,③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是 。②中加入一定量纯MnO2
粉末的主要作用是 ,相应反应的离子方程式为 。
表1:生成相应氢氧化物的pH 物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2 开始沉淀pH 2.7 7.6 8.3 4.7 完全沉淀pH 3.7 9.6 9.8 6.7 2+2+
(3)③中所得的滤液中含有Cu,可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu,经过滤,得到纯净的MnSO4。用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后发生反应的离子方程式是____________________。 (5)检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(5)取少量最后一次洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净;反之则未洗干净。(2分)(其他答案合理,给分) 【解析】
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7.(2013京昌平期末)(14分)二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。 Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:
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