CoC2O4是制备金属钴的原料。利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:
(1)“550℃煅烧”的目的是__________ 。
(2)“浸出液”的主要成分是________________ 。
(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为__________ 。
(4)“净化除杂1”过程中,需在40~50℃加入H2O2溶液,其目的是____________ (用离子方程式表示);再升温至80~85℃,加入Na2CO3溶液,调pH至5,“滤渣I”的主要成分是___________ 。
(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0−5mol/L,则滤液中c(Mg2+)为____________ [已知Ksp(MgF2)=7.35×10−11、Ksp(CaF2)=1.05×10−10]
(1)“550℃煅烧”的目的是
(2)“浸出液”的主要成分是
(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为
(4)“净化除杂1”过程中,需在40~50℃加入H2O2溶液,其目的是
(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0−5mol/L,则滤液中c(Mg2+)为
更新时间:2020-11-26 07:21:58
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】某小组利用含铅废料(主要含PbO、PbSO4和PbO2)制备化工产品三盐(PbSO4·3PbO·H2O)的工艺流程如图:
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Pb(OH)2具有两性,PbO2有强氧化性。请回答下列问题:
(1)结晶水合物M(M=322g/mol)的化学式为___ 。
(2)“转化”中,加入Na2SO3溶液的离子反应方程式___ 。
(3)“转化”中,加入Na2CO3目的是___ 。
(4)下列试剂可以替代Na2SO3溶液___ (填写字母)。
A.H2O2溶液 B.Na2SO4溶液 C.高锰酸钾溶液 D.Fe2(SO4)3溶液
(5)该流程中可以循环利用的物质是___ (填写物质名称)。
(6)“酸溶”时,反应温度为40℃,其主要原因是___ 。
(7)合成三盐的化学方程式为___ ,解释“合成”需控制溶液的pH不能大于10的原因___ 。
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Pb(OH)2具有两性,PbO2有强氧化性。请回答下列问题:
(1)结晶水合物M(M=322g/mol)的化学式为
(2)“转化”中,加入Na2SO3溶液的离子反应方程式
(3)“转化”中,加入Na2CO3目的是
(4)下列试剂可以替代Na2SO3溶液
A.H2O2溶液 B.Na2SO4溶液 C.高锰酸钾溶液 D.Fe2(SO4)3溶液
(5)该流程中可以循环利用的物质是
(6)“酸溶”时,反应温度为40℃,其主要原因是
(7)合成三盐的化学方程式为
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解答题-工业流程题
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(0.65)
【推荐2】镉(Cd)可用于制作某些发光电子组件,一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)为原料制备镉的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“氧化”步骤是为了除铁、除锰,其中的还原产物是,该步骤中除锰的离子方程式分别为_______ 。
(2)“置换”镉中置换率与的关系如图所示,其中Zn的理论用量以溶液中的量为依据。
该步反应的离子方程式:_______
(3)“熔炼”时,将海绵镉(含Cd和Zn)与熔融NaOH混合反应,反应的化学方程式是_______ 。
回答下列问题:
(1)“氧化”步骤是为了除铁、除锰,其中的还原产物是,该步骤中除锰的离子方程式分别为
(2)“置换”镉中置换率与的关系如图所示,其中Zn的理论用量以溶液中的量为依据。
该步反应的离子方程式:
(3)“熔炼”时,将海绵镉(含Cd和Zn)与熔融NaOH混合反应,反应的化学方程式是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】某校研究性学习小组设计实验,验证草酸受热分解的产物(草酸受热分解的化学方程式为:)。将草酸受热分解的产物依次通过以下装置:
【实验探究】
(1)草酸受热分解反应属于___________ (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(2)A装置中无水硫酸铜变___________ 色,证明草酸分解产物之一为___________ 。
(3)B装置中的现象是___________ ,证明草酸分解的另一种产物为___________ 。
(4)C装置中浓硫酸的作用是___________ 。
(5)若制取标准状况下2.24LCO气体,至少需要草酸的质量为___________ g。
【实验讨论】
有些同学对上述实验判断草酸分解产物有CO的依据,持有不同看法:
①甲同学认为:D装置中CuO黑色变红色,可以证明草酸分解有CO生成。
②乙同学认为:E装置中澄清石灰水变浑浊,可以证明草酸分解有CO生成。
③你认为以上分析正确的同学是___________ (填“甲同学”或“乙同学”)。
【实验探究】
(1)草酸受热分解反应属于
(2)A装置中无水硫酸铜变
(3)B装置中的现象是
(4)C装置中浓硫酸的作用是
(5)若制取标准状况下2.24LCO气体,至少需要草酸的质量为
【实验讨论】
有些同学对上述实验判断草酸分解产物有CO的依据,持有不同看法:
①甲同学认为:D装置中CuO黑色变红色,可以证明草酸分解有CO生成。
②乙同学认为:E装置中澄清石灰水变浑浊,可以证明草酸分解有CO生成。
③你认为以上分析正确的同学是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要以 CePO4形式存在,还含有 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)CePO4中Ce的化合价为
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有
(3)滤渣I的主要成分是
(4)“聚沉”过程中,调pH=5的目的是
(5)“沉铈”过程中有CO2气体生成,写出生成Ce2(CO3)3·nH2O时发生的离子方程式:
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为FePO4,在高温条件下,Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和 FePO4可制备电极材料LiFePO4,同时生成CO和H2O,该反应的化学方程式为
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【推荐2】从某矿渣【成分为NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等】中回收NiSO4的工艺流程如图:
已知:(NH4)2SO4在350℃分解生成NH3和H2SO4;NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。
回答下列问题:
(1)“研磨”的目的是___ 。
(2)矿渣中部分FeO在空气焙烧时与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为____ 。
(3)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为___ 。“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外还含有___ (填化学式)。
(4)向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+,溶液中c(F-)至少为___ mol·L-1时,可使钙离子沉淀完全。[已知Ca2+浓度小于1.0×10-5mol·L-1时沉淀完全;Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
(5)萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离:Fe2+(水相)+2RH(有机相)FeR2(有机相)+2H+(水相)。萃取剂与溶液的体积比()对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,的最佳值为___ 。在___ (填“强碱性”“强酸性”或“中性”)介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。
(6)若将流程图中浸泡步骤改为如图步骤(前后步骤不变)。依据下表数据判断,调pH范围为___ 。
已知:(NH4)2SO4在350℃分解生成NH3和H2SO4;NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。
回答下列问题:
(1)“研磨”的目的是
(2)矿渣中部分FeO在空气焙烧时与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为
(3)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为
(4)向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+,溶液中c(F-)至少为
(5)萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离:Fe2+(水相)+2RH(有机相)FeR2(有机相)+2H+(水相)。萃取剂与溶液的体积比()对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,的最佳值为
(6)若将流程图中浸泡步骤改为如图步骤(前后步骤不变)。依据下表数据判断,调pH范围为
有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
氢氧化物 | Ni(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ca(OH)2 |
开始沉淀的pH | 7.1 | 6.5 | 1.5 | 12.3 |
沉淀完全的pH | 9.1 | 9.7 | 3.7 | 14.2 |
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解答题-实验探究题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】Mg与冷水反应时,Mg表面会附着固体导致反应较缓慢。某兴趣小组为了探究部分离子对Mg与水反应的影响,进行了如下的实验。
Ⅰ.探究和对Mg与水反应的促进作用
(1)表中能够说明对Mg与水反应起促进作用的证据是_______ 。
(2)实验b、d所得固体中含碱式碳酸镁[用表示]。Mg与溶液反应生成碱式碳酸镁的离子方程式为_______ 。
(3)综合实验a~d可以得到的结论是:和都能加快Mg与水的反应;_______ (补充两点)。
Ⅱ.探究对Mg与水反应的促进作用
该小组用Mg与溶液反应,实验发现浓度过低或过高对反应速率没有影响,当浓度为时,Mg与水反应较快,产生大量的气泡,同时生成白色固体X,经检验白色固体X中含碱式氯化锬[用表示],反应过程中溶液pH的变化曲线如图所示。
(4)将碱式氯化镁加热至600℃,它会分解生成氧化镁和两种气体,写出其分解的化学方程式_______ ;写出实验室检验白色固体X中含碱式氯化镁的实验操作_______ 。
(5)饱和溶液的pH为_______ ,试从平衡的角度分析所得溶液最终pH大于该值的原因_______ 。(已知,)
Ⅰ.探究和对Mg与水反应的促进作用
实验序号 | a | b | c | d |
盐溶液(均为) | ||||
时产生气体体积/mL | 1.5 | 0.7 | <0.1 | 1.4 |
气体的主要成分 | ||||
时镁条表面情况 | 大量固体附着(固体可溶于盐酸) |
(2)实验b、d所得固体中含碱式碳酸镁[用表示]。Mg与溶液反应生成碱式碳酸镁的离子方程式为
(3)综合实验a~d可以得到的结论是:和都能加快Mg与水的反应;
Ⅱ.探究对Mg与水反应的促进作用
该小组用Mg与溶液反应,实验发现浓度过低或过高对反应速率没有影响,当浓度为时,Mg与水反应较快,产生大量的气泡,同时生成白色固体X,经检验白色固体X中含碱式氯化锬[用表示],反应过程中溶液pH的变化曲线如图所示。
(4)将碱式氯化镁加热至600℃,它会分解生成氧化镁和两种气体,写出其分解的化学方程式
(5)饱和溶液的pH为
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】海洋资源丰富,海水水资源的利用和海水化学资源(主要为NaCl 和MgSO4 及K、Br 等元素)的利用具有非常广阔的前景。
回答下列问题:
(1)NaCl 溶液由粗盐水精制而成,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为__________________ 、__________________ 。
(2)写出步骤Ⅰ 中反应的总化学方程式为___________________________________ 。
(3)简述步骤Ⅱ中能析出KClO3 晶体而无其他晶体析出的原因是_____________________________ 。
(4)已知MgCl2 溶液受热时易水解生成Mg(OH)Cl,写出该过程的化学方程式__________________ 。
(5)为得到无水MgCl2,步骤Ⅲ的操作应为_____________________________ 。
(6)步骤Ⅳ中,电解熔融MgCl2 得到的镁需要在保护气中冷却,下列气体可以作为保护气的是_________
A.H2 B.N2 C. CO2 D.空气
(7)海水中溴含量为65mg·L-1。若1L 海水中95%溴元素被氧化为Br2 经热空气吹出,溴单质残留量3%。最后用SO2 将90%Br2 还原成Br-,所得溶液体积为50mL。此过程的目的为________________ 。所得溶液中溴离子浓度为海水中溴离子浓度的_____________ 倍(精确到0.1)。
回答下列问题:
(1)NaCl 溶液由粗盐水精制而成,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为
(2)写出步骤Ⅰ 中反应的总化学方程式为
(3)简述步骤Ⅱ中能析出KClO3 晶体而无其他晶体析出的原因是
(4)已知MgCl2 溶液受热时易水解生成Mg(OH)Cl,写出该过程的化学方程式
(5)为得到无水MgCl2,步骤Ⅲ的操作应为
(6)步骤Ⅳ中,电解熔融MgCl2 得到的镁需要在保护气中冷却,下列气体可以作为保护气的是
A.H2 B.N2 C. CO2 D.空气
(7)海水中溴含量为65mg·L-1。若1L 海水中95%溴元素被氧化为Br2 经热空气吹出,溴单质残留量3%。最后用SO2 将90%Br2 还原成Br-,所得溶液体积为50mL。此过程的目的为
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解答题-工业流程题
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(0.65)
【推荐2】“一酸两浸,两碱联合”法是实现粉煤灰(含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等)综合利用的新工艺。工业流程如图:
回答下列问题:
(1)聚合氯化铝铁(PAFC)化学式为[Al2(OH)nCl6-n]m•[Fe2(OH)xCl6-x]y,是一种新型高效的净水剂,PAFC中铁元素的化合价为____ 。
(2)实际工业做酸浸”、“碱浸”均不能充分反应,滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中,它们分别发生反应的化学方程式为____ 、___ 。
(3)“滤液B”的主要溶质有___ (填化学式)。滤液混合后“蒸发"的作用是___ 。
(4)为测定粗盐溶液中Ca2+的质量分数,用EDTA(简写为Y)标准溶液滴定,反应的离子方程式:Ca2++H2Y2-=CaY2-+H2+。测定前,先称取10.0g粗盐配成30mL溶液,然后采用沉淀等措施除去Mg2+等干扰性杂质,取清液,用0.0500mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点。平行测定三次,分别消耗EDTA标准溶液24.50mL、25.50mL、20.50mL,则测得粗盐溶液中Ca2+的质量分数是___ (以质量百分比表示)。
(5)以“氯碱工业”阴极所得溶液为电解质溶液,制作出电池式氧传感器,其原理构造如图。该装置可测定O2的含量,工作时铅极表面会逐渐附着Pb(OH)2。Pt电极上发生___ (填“氧化”或“还原”)反应,Pb电极反应方程式是___ 。随着该传感器的使用,电解质溶液的pH会__ (填“升高”或“降低”)。
回答下列问题:
(1)聚合氯化铝铁(PAFC)化学式为[Al2(OH)nCl6-n]m•[Fe2(OH)xCl6-x]y,是一种新型高效的净水剂,PAFC中铁元素的化合价为
(2)实际工业做酸浸”、“碱浸”均不能充分反应,滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中,它们分别发生反应的化学方程式为
(3)“滤液B”的主要溶质有
(4)为测定粗盐溶液中Ca2+的质量分数,用EDTA(简写为Y)标准溶液滴定,反应的离子方程式:Ca2++H2Y2-=CaY2-+H2+。测定前,先称取10.0g粗盐配成30mL溶液,然后采用沉淀等措施除去Mg2+等干扰性杂质,取清液,用0.0500mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点。平行测定三次,分别消耗EDTA标准溶液24.50mL、25.50mL、20.50mL,则测得粗盐溶液中Ca2+的质量分数是
(5)以“氯碱工业”阴极所得溶液为电解质溶液,制作出电池式氧传感器,其原理构造如图。该装置可测定O2的含量,工作时铅极表面会逐渐附着Pb(OH)2。Pt电极上发生
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(0.65)
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解题方法
【推荐3】实验室由1,3,5-三甲苯(密度为0.87gcm3)为主要有机原料制备2,4,6-三甲基苯甲酸的反应原理为;
相关信息如下表:物质 | 性状 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
1,3,5-三甲苯(Mr=120) | 无色液体 | -44.8 | 164.7 | 难溶于水、酸、碱 |
2,4,6-三甲基苯甲酸(Mr=164) | 白色固体 | 155 | 296 | 微溶于冷水,能溶于热水,易溶于碱 |
六甲基二苯甲酮 | 白色粉末 | 136 | 340 | 难溶于水、酸、碱 |
①在装置甲仪器a中加入8.0g无水AlCl3、20mL1,3,5-三甲苯,并控制温度40℃。
②打开分液漏斗活塞和K1,通入过量干燥纯净的CO2气体,加热D回流20~30min。
③关闭分液漏斗活塞和K1.取下球形冷凝管,接装置乙加热蒸馏,回收未反应完的1,3,5-三甲苯。
④将仪器a中的混合物倒入NaOH溶液中,调节pH至8~9,过滤。
⑤向滤液中加入稀盐酸调节pH=2,过滤、洗涤干燥,再将粗品进行纯化,得到19.0g白色固体。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称为
(2)为获得干燥纯净的CO2气体,装置B、C中所盛试剂分别为
(3)装置乙中,冷凝水的进水口为
(4)步骤④中过滤得到的沉淀中包含Al(OH)3和六甲基二苯甲酮,从该沉淀中获得六甲基二苯甲酮的实验方法为
(5)①2,4,6-三甲基苯甲酸、②苯甲酸、③2,4,6-三氟苯甲酸,三种酸的酸性由强到弱的顺序为
(6)本实验的产率为
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(0.65)
【推荐1】2020年比亚迪汉EV和特斯拉Model3均搭载了磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池组。某企业设计了磷酸亚铁锂电池正极生产和回收的工艺流程如图:
已知:①Ksp[Fe(OH)3]=10-39;②Li2CO3的溶解度:0℃为1.54g,100为0.72g。
(1)H3PO4和Li2CO3反应的化学方程式为___ 。
(2)获得LiH2PO4晶体的分离操作是___ 。
(3)写出一条可以提高“碱浸”效率的措施___ 。
(4)向滤液1中加入过量CO2可得到白色胶状物质,该反应的离子方式为___ 。
(5)“酸浸”时若用HNO3代替H2O2,缺点是___ ,若“沉铁”后溶液中c(Fe3+)=10-6mol·L-1,则该过程应调节pH=___ ,“沉锂”时,所得Li2CO3应选择___ (“冷水”或“热水”)进行洗涤。
已知:①Ksp[Fe(OH)3]=10-39;②Li2CO3的溶解度:0℃为1.54g,100为0.72g。
(1)H3PO4和Li2CO3反应的化学方程式为
(2)获得LiH2PO4晶体的分离操作是
(3)写出一条可以提高“碱浸”效率的措施
(4)向滤液1中加入过量CO2可得到白色胶状物质,该反应的离子方式为
(5)“酸浸”时若用HNO3代替H2O2,缺点是
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(0.65)
【推荐2】实验室按照图1所示装置制备氯酸钾、氯水并进行有关探究实验。
Ⅰ实验一 制取氯酸钾和氯水
(1)A中发生反应的化学方程式是_____________ 。
(2)制备KClO3需在70℃~80℃进行,写出制备KClO3的离子方程式______ 。
(3)装置C的作用是_____ 。
(4)KCl 和KClO3的溶解度如图2所示。反应结束后,将装置B中的溶液放到冰水浴中, 20秒后会析出较多晶体X。这样做是因为________ (选填a、b、c):
a. KClO3溶解度受温度影响较大而KCl溶解度受温度影响较小
b. 0℃时,KClO3溶解度比KCl小
c. 溶液中的溶质主要是KClO3
所以在冷却过程中晶体X会沉淀析出,X的化学式是_______ 。
(5)上一步操作会不可避免地使另一种物质同时析出,因此要获得较纯净的X,需要进行的具体的操作步骤是_________________ 。
Ⅱ实验二 氯酸钾性质研究
(6)在不同条件下KClO3可将KI氧化为不同的产物。该小组设计了如下实验,研究反应条件对反应产物的影响(实验在室温下进行):
①该实验的实验目的是__ 。
②设计试管1实验的作用是_____ 。
③实验后发现,试管2中产生黄色溶液,该同学预测KI被氧化为I2。用离子方程式表示该同学的预测____________ ;请设计2 种 实验方案验证该预测正确(从加入试剂、现象、结论等方面描述)______________ 。
Ⅰ实验一 制取氯酸钾和氯水
(1)A中发生反应的化学方程式是
(2)制备KClO3需在70℃~80℃进行,写出制备KClO3的离子方程式
(3)装置C的作用是
(4)KCl 和KClO3的溶解度如图2所示。反应结束后,将装置B中的溶液放到冰水浴中, 20秒后会析出较多晶体X。这样做是因为
a. KClO3溶解度受温度影响较大而KCl溶解度受温度影响较小
b. 0℃时,KClO3溶解度比KCl小
c. 溶液中的溶质主要是KClO3
所以在冷却过程中晶体X会沉淀析出,X的化学式是
(5)上一步操作会不可避免地使另一种物质同时析出,因此要获得较纯净的X,需要进行的具体的操作步骤是
Ⅱ实验二 氯酸钾性质研究
(6)在不同条件下KClO3可将KI氧化为不同的产物。该小组设计了如下实验,研究反应条件对反应产物的影响(实验在室温下进行):
0.20 mol·L KI/ mL | KClO3(s) /g | 6.0 mol·L-1 H2SO4/ mL | 蒸馏水/ mL | |
试管1 | 1.0 | 0.10 | 0 | 9.0 |
试管2 | 1.0 | 0.10 | 3.0 | 6.0 |
②设计试管1实验的作用是
③实验后发现,试管2中产生黄色溶液,该同学预测KI被氧化为I2。用离子方程式表示该同学的预测
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】(六氟锑酸钠)是光化学反应的催化剂。我国科学家开发一种以锑矿(主要含、,还含少量、CuO等)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:①的化学性质类似于,溶于NaOH依溶液;
②难溶于水,易溶于水;
③常温下,。
回答下列问题:
(1)的组成元素中第一电离能最大的是_______ (填元素符号)。
(2)“碱浸”前,先将锑矿粉碎过筛的目的是_______ 。
(3)“除杂”时生成CuS的化学方程式为_______ ,“除杂”结束后溶液中,此时溶液中_______ 。
(4)“转化”中与溶液发生反应,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______ ;分离出的操作是_______ (填名称);“转化”时适当加热可提高反应速率,但是温度过高,转化效率降低,其主要原因是_______ 。
(5)“氟化”中加入氢氟酸,“氟化”不能使用陶瓷容器,其主要原因是_______ 。
已知:①的化学性质类似于,溶于NaOH依溶液;
②难溶于水,易溶于水;
③常温下,。
回答下列问题:
(1)的组成元素中第一电离能最大的是
(2)“碱浸”前,先将锑矿粉碎过筛的目的是
(3)“除杂”时生成CuS的化学方程式为
(4)“转化”中与溶液发生反应,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(5)“氟化”中加入氢氟酸,“氟化”不能使用陶瓷容器,其主要原因是
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