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18.二氧化錳是一次電池制造的基本材料.工業上以軟錳礦為原料制備高純二氧化錳的流程如下:

某軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物.部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表,回答下列問題:
沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeS
pH5.23.29.710.46.78.0≥-0.42≥2.5≥7≥7
(1)硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,酸浸時發生的主要反應的化學方程式為2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+2H2O.
(2)濾渣B的主要成分有Fe(OH)3和Al(OH)3
(3)加入MnS的目的是除去Cu2+、Zn2+雜質.

分析 軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,所以酸浸后的濾液中的金屬陽離子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等,由離子開始沉淀及沉淀完全的pH可知,調節pH為5.4,將Fe3+、Al3+沉淀,加入硫化錳將Cu2+、Zn2+沉淀,濾液為硫酸錳溶液,再通過系列變化得到高純度的二氧化錳,
(1)根據FeSO4在反應條件下將MnO2還原為MnSO4,則Fe2+被氧化為Fe3+,故酸浸時生成硫酸錳、硫酸鐵,根據元素守恒還有水生成.
(2)由題目信息可知,酸浸后的過濾液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,結合題中陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH進行判斷.
(3)根據工藝流程及硫化物的Ksp判斷.

解答 解:軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,所以酸浸后的濾液中的金屬陽離子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等,由離子開始沉淀及沉淀完全的pH可知,調節pH為5.4,將Fe3+、Al3+沉淀,加入硫化錳將Cu2+、Zn2+沉淀,濾液為硫酸錳溶液,再通過系列變化得到高純度的二氧化錳,
(1)根據FeSO4在反應條件下將MnO2還原為MnSO4,Fe2+被氧化為Fe3+,故酸浸時生成硫酸錳、硫酸鐵,根據元素守恒還有水生成,反應方程式為2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+2H2O,
故答案為:2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+2H2O;
(2)酸浸后的過濾液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,加氨水調pH至5.4,結合題中陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH可知,Fe3+、Al3+完全轉化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,其它離子不沉淀,故濾渣B的主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3
故答案為:Fe(OH)3和Al(OH)3
(3)根據題中硫化物的Ksp可知,加入MnS是為了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu2+、Zn2+
故答案為:Cu2+、Zn2+

點評 本題考查學生對元素及其化合物的主要性質的掌握、書寫電極反應方程式、閱讀題目獲取新信息能力、對工藝流程的理解等,難度中等,需要學生具備扎實的基礎與綜合運用知識、信息分析解決問題能力.

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19.下列反應屬于氧化還原反應的是①③⑥⑦,屬于化合反應的是③⑤,屬于分解反應的是②④,屬于置換反應的是①,屬于復分解反應的是⑧.
①TiCl4+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2MgCl2+Ti
②CaCO3$\frac{\underline{\;煅燒\;}}{\;}$CaO+CO2
③2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
④2H2O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H2O+O2
⑤H2O+SO3═H2SO4
⑥2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2
⑦3NO2+H2O═2HNO3+NO
⑧NaOH+HCl═NaCl+H2O.

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20.取ag某物質放在盛有足量過氧化鈉固體的容器中,然后通入足量02,用電火花不斷引燃使其充分反應,最后稱得固體的質量增加小于ag,則該物質是(  )
A.甘油[HOCH2-CH(OH)-CH2OH]B.烴基乙酸[OHCH2COOH]
C.葡萄糖(C6H12O6D.蔗糖(C12H22O11

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6.制備溴苯的實驗裝置如圖所示,回答下列問題:
(1)裝在左側分液漏斗中的藥品是苯、液溴.
(2)反應方程式C6H6+Br2$\stackrel{催化劑}{→}$C6H5Br+HBr.
(3)將左側分液漏斗的旋紐打開后,在A中可觀察到的現象是瓶內開始時液面有輕微跳動,慢慢劇烈起來(微沸),瓶中出現紅棕色氣體.
(4)冷凝管B有上、下兩口,冷卻水應從下口進入.
(5)右側分液漏斗中的物質在什么時候加入A中?反應結束時.其作用是除去未反應的溴和燒瓶中的HBr.
(6)要證明該反應是取代反應,最方便的實驗方法是反應后,取錐形瓶中液體,滴加AgNO3溶液,若產生淺黃色沉淀則得證.

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13.溴化鈣晶體(CaBr2•2H2O)為白色固體,易溶于水,水溶液呈中性.工業上用溴化亞鐵生產,流程如下:
(1)“反應I”中,鐵粉要保持過量.有關反應非常劇烈,放出大量熱.生產中需要除去措施控制反應的劇烈程度,使溫度不超過40℃.

①反應I的化學方程式是Fe(過量)+Br2 =FeBr2
②控制反應不過于劇烈的操作或措施是分批、緩慢加入液溴或不斷攪拌加快熱量的散失或將反應置于冷水浴中.(任寫一條)
(2)“反應II”完成后,要對反應液進行處理最終獲得產品.
①(1)中濾渣的主要成分是Fe、Fe(OH)2(填化學式);
②往濾液中加入HBr的目的除去過量的Ca(OH)2(填化學式);
③為了獲得干燥的CaBr2•2H2O,從下列選項中選出一種最佳干燥方法c.
a.在坩堝中灼燒b.HBr氣流中加熱烘干c.減壓干燥
(3)已知:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
3FeCl2+2K3[Fe(CN)4]=Fe3[Fe(CN)4]2↓(藍色)+6KCl
請設計實驗檢驗產品CaBr2•2H2O中是否含有Fe2+和Fe3+:取少量產品于試管中,加入足量蒸餾水溶解,形成溶液,取少量溶液于試管中,加少許K3[Fe(CN)4]溶液,若有藍色沉淀產生,則原溶液中有Fe2+,另取少量溶液于試管中,加少許KSCN溶液,若有呈血紅色,則原溶液中有Fe3+
實驗中可供選擇的試劑:K3[Fe(CN)4]溶液、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液.

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3.現有部分短周期元素的性質與原子(或分子)結構如下表:
 元素符號 W X Y Z
 原子消息 海水中質量分數最高的元素 非金屬性強而單質(X2)很穩定 M層比K層少1個電子 第三周期元素的簡單離子中半徑最小
(1)W在周期表中位于第二周期第VIA主族;元素Y與元素Z相比,金屬性較強的是Na(用元素符號表示).下列表述中能證明這一事實的是cd(填序號).
a.Y單質的熔點比Z單質低
b.Y的化合價比Z低
c.單質Y能與冷水劇烈反應而Z不能
d.最高價氧化物對應的水化物堿性YOH強于Z(OH)2
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8.下列各原子或離子的電子排列式錯誤的是(  )
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