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(5) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2分) ,1:2 (2分)(6)2KMnO4(s)=K2MnO4(s)+MnO2(s)+O2(g);△H=+4QkJ/mol 【查看更多】

人造金剛石酸洗廢液中含有大量的Ni²⁺、Mn²⁺、Co²⁺等離子．某廠技術人員設計了如下方案，使上述離子的濃度降低到排放標準，且得到了純度較高的鎳粉．
Ⅰ．廢液組成：

金屬元素	Ni	Mn	Co	Fe	Cu	Zn
濃度（g?L^-1）	45	15	7.5	≤0.1	≤0.05	≤0.05

Ⅱ．處理方案：
步驟1：調節pH：向強酸性溶液中加入NaOH溶液調節pH到2．
此步驟中工業上不直接使用飽和Na₂CO₃溶液來調節溶液的pH的原因可能是

．
步驟2：除去Mn²⁺、Co²⁺離子：在攪拌下加入適量飽和Na₂CO₃溶液和NaClO溶液并控制pH≤3.5，過濾．
①Mn²⁺反應生成MnO₂同時放出CO₂，寫出此反應的離子方程式：

．
②Co²⁺反應生成Co（OH）₃沉淀同時放出CO₂，寫出此反應的離子方程式：

；
Ni²⁺可反應生成Ni（OH）₃沉淀，Co²⁺可使Ni（OH）₃轉化為Co（OH）₃沉淀，寫出Ni（OH）₃轉化為Co（OH）₃的離子方程式：

．
③此步驟中必須控制好NaClO溶液的用量，其原因可能是

．
步驟3：回收鎳以鉛片為陽極，鎳鉻鈦不銹鋼片為陰極，電解步驟2中所得濾液，在陰極得到鎳粉．電解過程中電流效率與pH的關系如圖，分析圖表，回答下列問題：
①pH較低時，電流效率低的原因可能是：

．
②電解的最佳pH范圍是：

（填序號）．
A．3.0～3.5 B．3.5～4.0 C．4.0～4.5 D．4.5～5.0．

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（2012?長寧區一模）Ⅰ．工業上電解飽和食鹽能制取多種化工原料，其中部分原料可用于制備多晶硅．
（1）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等雜質，必須精制后才能供電解使用．精制時，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為①Na₂CO₃、②HCl（鹽酸）③BaCl₂，這3種試劑添加的合理順序是

③①②

（填序號）洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為

③

．（填序號）（①飽和Na₂CO₃溶液 ②飽和K₂CO₃溶液 ③75%乙醇　④四氯化碳）
（2）如圖是離子交換膜（允許鈉離子通過，不允許氫氧根與氯離子通過）法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽極產生的氣體是

氯氣

；NaOH溶液的出口為

a

（填字母）；精制飽和食鹽水的進口為

d

（填字母）；干燥塔中應使用的液體是

濃硫酸

．

Ⅱ．多晶硅主要采用SiHCl₃還原工藝生產，其副產物SiCl₄的綜合利用受到廣泛關注．
（1）SiCl₄可制氣相白炭黑（與光導纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl₄與H₂和O₂反應，產物有兩種，化學方程式為

SiCl₄+2H₂+O₂

高溫

.

SiO₂+4HCl

SiCl₄+2H₂+O₂

高溫

.

SiO₂+4HCl

．
（2）SiCl₄可轉化為SiHCl₃而循環使用．一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應：
3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）?4SiHCl₃（g）
達平衡后，H₂與SiHCl₃物質的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部來源于離子交換膜法的電解產物，理論上需消耗純NaCl的質量為

0.351

kg．
（3）實驗室制備H₂和Cl₂通常采用下列反應：
Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂↑；MnO₂+4HCl（濃）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
據此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H₂的裝置

e

（填代號）和制備并收集干燥、純凈Cl₂的裝置

d

（填代號）．
可選用制備氣體的裝置：

（4）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時生成氫氣，現制得氯酸鈉213.0kg，則生成氫氣

134.4

m³（標準狀況）．（忽略可能存在的其他反應）
某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料，主要含有MgCO₃、MgSiO₃、CaMg（CO₃）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等，回收其中鎂的工藝流程如下：

沉淀物	Fe（OH）₃	Al（OH）₃	Mg（OH）₂
PH	3.2	5.2	12.4

Ⅲ．部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見上表，請回答下列問題：
（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

適當提高反應溫度、增加浸出時間

（要求寫出兩條）．
（2）濾渣I的主要成分是

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

．
Mg（ClO₃）₂在農業上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復分解反應制備：
MgCl₂+2NaClO₃→Mg（ClO₃）₂+2NaCl
已知四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如圖所示：

（3）將反應物按化學反應方程式計量數比混合制備Mg（ClO₃）₂．簡述可制備Mg（ClO₃）₂的原因：

在某一溫度時，NaCl最先達到飽和析出；Mg（ClO₃）₂的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl的溶解度與其他物質的溶解度有一定的差別；

．
（4）按題（3）中條件進行制備實驗．在冷卻降溫析出Mg（ClO₃）₂過程中，常伴有NaCl析出，原因是：

降溫前，溶液中NaCl已達飽和，降低過程中，NaCl溶解度會降低，會少量析出；

．除去產品中該雜質的方法是：

重結晶

．

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活性氧化鋅常用作橡膠制品的硫化活性劑．工業上用粗氧化鋅（含少量CuO、FeO、MnO、Fe₂O₃等）生產活性氧化鋅，生產工藝流程如下：

	Fe（OH）₂	Fe（OH）₃	Cu（OH）₂	Zn（OH）₂	Mn（OH）₂
開始沉淀的pH	7.5	2.2	5.2	6.4	8.6
沉淀完全的pH	9.0	3.2	6.7	8.0	10.1

根據上表提供的信息，回答下列問題：
（1）“廢渣1”的主要成分是

．
（2）完成“反應器2”中反應之一的離子方程式：

MnO 4-+

Mn²⁺+

=

MnO₂↓+

H⁺
（3）蘸取“反應器2”中的溶液點在

試紙上，如果觀察到試紙變藍，說明KMnO₄過量．
（4）“廢渣2”分離出的MnO₂可用于制取MnO，已知：
2MnO₂（s）+C（s）=2MnO（s）+CO₂（g）△H=-174.6kJ?mol^-1
C（s）+CO₂（g）=2CO（g）△H=+283.0kJ?mol^-1
試寫出MnO₂（s）與CO（g）反應制取MnO（s）的熱化學方程式：

．
（5）“反應器3”中加入鋅粉的作用是

．
（6）“反應器4”得到的廢液中，含有的主要離子除了Na⁺外，還有

．
（7）從“反應器4”中經過濾等操作得到堿式碳酸鋅．取堿式碳酸鋅3.41g，在400～450℃下加熱至恒重，得到ZnO 2.43g和標準狀況下CO₂ 0.224L，堿式碳酸鋅的化學式為

．

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利用含錳廢水（主要含Mn²⁺、SO₄^2-、H⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺）可制備高性能磁性材料碳酸錳（MnCO₃）。其中一種工業流程如下：

已知某些物質完全沉淀的pH值如下表：

沉淀物	Fe(OH)₃	Al(OH)₃	Cu(OH)₂	Mn(OH)₂	CuS	MnS	MnCO₃
沉淀完全時的PH	3.7	5.2	6.4	9.8	≥0	≥7	≥7

回答下列問題：

（1）若下列物質均能把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，則過程①中可選擇加入的氧化劑是。

a．Cl₂ b．MnO₂ c．濃HNO₃ d．H₂O₂

（2）過程②中，所得濾渣的成分是。

（3）過程③中，攪拌的目的是，發生反應的離子方程式是。

（4）過程④中，若生成的氣體J可使澄清石灰水變渾濁，則生成MnCO₃反應的離子方程式是___________。

（5）由MnCO₃可制得重要的催化劑MnO₂，MnCO₃+O₂→ MnO₂ + CO₂。

現在空氣中加熱 460.0 g的MnCO₃，得到332.0 g產品，若產品中雜質只有MnO，則該產品中MnO₂的質量分數是。（摩爾質量/g·：MnCO₃ 115 MnO₂ 87 MnO 71）

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（10分）下表為部分短周期元素化合價及相應氫化物沸點的數據：

元素性質	元素編號
A	B	C	D	E	F	G	H
氫化物的沸點（℃）	－60.7	－33.4	－111.5	100	－87.7	19.54	－84.9	－161.5
最高化合價	+6	+5	＋4		+5		+7	＋4
最低化合價	－2	－3	－4	－2	－3	－1	－1	－4

已知：①A與D可形成化合物AD₂、AD₃，可用于制備強酸甲；

②B與D可形成化合物BD、BD₂，可用于制備強酸乙。

請回答：

（1）表中屬于第三周期元素的是（用表中元素編號填寫）。

（2）寫出H的最高價氧化物的電子式：；

比較A、D、G三種簡單陰離子的半徑大小：r( )＞r( )＞r( ) （均用實際的元素符號表示）。

（3）由表中D元素和氫元素的原子按1:1組成的常見液態化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化劑為（填序號）________________。

a．MnO₂b．FeCl₃ c．Na₂SO₃ d．KMnO₄

（4）分子組成為ADG₂的物質在水中會強烈水解，產生使品紅溶液褪色的無色氣體和一種強酸。該反應的化學方程式是：。

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