1、实验题 (14分)锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能,已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体,而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物(主要成分为MnO2)洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热,反应完全后过滤、浓缩。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液,边加边搅拌,再过滤即可得到碳酸锰。
(l)在第②步中,将上述固体与浓盐酸混合的目的是
(2)有人认为,将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液,也能达到上述目的,但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式 。
(3)查阅文献,发现第③步中,除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2,已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长,易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2,该小组对上述沉淀的成分提出以下假设,请帮助完成假设:
假设一:全部为MnCO3; 假设二:全部为Mn(OH)2;?假设三:
为验证假设二是否正确,该小组进行了以下研究:
①定性研究:请你完成下表中的内容.
实验步骤(不要求写出具体步骤)
| 预期的实验现象和结论
|
将所得沉淀过滤、洗涤,
|
|
|
|
? ②定量研究:将所得沉淀过滤、洗涤,置于空气中充分氧化后,小心干燥,取22.0g样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如图.根据图中的数据判断假设三成立,理由是 
参考答案:(1)将MnO2还原成Mn2+(2)Mn2++2HCO3- = MnCO3↓+ CO2↑+H2O(3)既有MnCO3又有Mn(OH)2
①
实验步骤(不要求写出具体步骤)
预期的实验现象和结论
?
将沉淀充分暴露于空气中,观察颜色
颜色变成褐色,说明含有Mn(OH)2。
?
取少量沉淀于试管中,加入足量的盐酸,观察现象
没有气泡生成,说明不含MnCO3。
②300℃以后,质量增加量为MnO氧化为MnO2 ,计算可得MnCO3质量为11.5(或MnO(OH)2的质量为10.5g),所以既有MnCO3又有Mn(OH)2。
本题解析:(l)在第②步中,将含有MnO2的固体与浓盐酸混合加热发生反应:MnO2+4H+ +2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O可以使MnO2还原转化为Mn2+;(2)根据题意可知:在含有Mn2+离子的溶液中加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应是Mn2++2HCO3- = MnCO3↓+ CO2↑+H2O;(2)①将所得沉淀过滤、洗涤将沉淀充分暴露于空气中,观察颜色,颜色变成褐色,说明含有Mn(OH)2;另取少量沉淀于试管中,加入足量的盐酸,观察现象,没有气泡生成,说明不含MnCO3。为此证明固体是Mn(OH)2。②固体质量最小值是15.8g是MnO的质量,在300℃以后,质量增加量为MnO氧化为MnO2。增加的质量是17.4-15.8=1.6g.所以n(MnO)=1.6g÷16g/mol=0.1mol。在15.8g固体中含有MnO质量为0.1mol× 71g/mol =7.1g.含有MnO215.8g-7.1g=8.7g.及含有MnO20.1mol。由于Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长,易被氧化成褐色的MnO(OH)2,分解得到MnO2。所以在原固体中含有Mn(OH)20.1mol,质量是0.1mol ×105g/mol =10.5g;则原固体中含有MnCO3质量为22.0g-10. 5g=11.5g。所以原固体中既有MnCO3又有Mn(OH)2。
本题难度:一般
2、选择题 已知丙酮通常是无色的液体,不溶于水,密
度小于1 g?cm-3,沸点约为55℃。要从水与丙酮的混合物中将丙酮分离出来,应选用(?)
A.过滤
B.蒸馏
C.分液
D.蒸发
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 除去CO2中的HCl杂质最好是将混合气体通过足量的( )
A.饱和NaOH溶液
B.饱和NaHCO3溶液
C.饱和Na2CO3溶液
D.水
参考答案:A.氢氧化钠会吸收二氧化碳和氯化氢,把二氧化碳也除去了,故A错误;
B.NaHCO3溶液能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,在除去氯化氢的同时增加了二氧化碳的量,故B正确;
C.Na2CO3溶液能够与二氧化碳反应,把二氧化碳也除去了,故C错误;
D.二氧化碳在水中的溶解度较大,把二氧化碳也除去了,故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 为了除去下列括号中的杂质,所用试剂和操作方法都正确的是?(?)
A.CO2(SO2):饱和Na2CO3溶液,洗气
B.乙酸乙酯(乙酸):乙醇和浓硫酸,加热
C.水(碘):酒精,萃取、分液
D.铜粉(铁粉):稀盐酸,过滤、洗涤
、干燥
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:一般
5、选择题 下列实验中,能达到实验目的的是

A.分离碘和酒精
B.除去Cl2中HCl
C.实验室制氨气
D.排水法收集H2
参考答案:D
本题解析:A、碘与酒精互溶不能分液分离,错误;B、氯气中的氯化氢杂质不能用氢氧化钠溶液除去,氯气一样和氢氧化钠溶液反应,测;C、制取氨气不能用氯化铵分解,因为氯化铵分解产生的氯化氢和氨气遇冷又结合成氯化铵,错误;D、氢气不溶于水,可用排水集气法收集,正确,答案选D。
本题难度:一般