碳酸锶(SrCO3)难溶于水,主要用于电磁材料和金属冶炼。一种由工业碳酸锶(含少量Ba2+、Ca2+、Mg2+、 Pb2+等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下:
已知:I. Cr(OH)3为两性氢氧化物;
II.常温下,各物质的溶度积常数如下表所示。
回答下列问题:
(1)气体A的电子式为_______ 。
(2)“除钡、铅”时,pH过低会导致(NH4)2CrO4的利用率降低,原因为_______ (用离子方程式解释);“还原”时发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)“滤渣1”的主要成分为_______ (填化学式)。
(4)用氨水和NaOH分步调节pH,而不是直接调节溶液的pH≈13的原因为_______ 。
(5)“调pH ≈13”后需对溶液进行煮沸并趁热过滤出滤渣2,煮沸并趁热过滤的原因为_______ 。
(6)已知:碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,则“碳化”时,反应Sr2+(aq)+2HCO(aq)SrCO3(s)+H2CO3(aq)的平衡常数K=_______ (保留两位有效数字)。
(7)“系列操作”中包含“200°C烘干”操作,烘干过程中除蒸发水分外,还能够除去SrCO3中的微量可溶性杂质,该杂质除NH4HCO3外还可能为_______ (填化学式)。
已知:I. Cr(OH)3为两性氢氧化物;
II.常温下,各物质的溶度积常数如下表所示。
化合物 | Cr(OH)3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | SrCO3 |
Ksp近似值 | 1×10-31 | 5.5×10-6 | 1.8×10-11 | 5.6×10-10 |
(1)气体A的电子式为
(2)“除钡、铅”时,pH过低会导致(NH4)2CrO4的利用率降低,原因为
(3)“滤渣1”的主要成分为
(4)用氨水和NaOH分步调节pH,而不是直接调节溶液的pH≈13的原因为
(5)“调pH ≈13”后需对溶液进行煮沸并趁热过滤出滤渣2,煮沸并趁热过滤的原因为
(6)已知:碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,则“碳化”时,反应Sr2+(aq)+2HCO(aq)SrCO3(s)+H2CO3(aq)的平衡常数K=
(7)“系列操作”中包含“200°C烘干”操作,烘干过程中除蒸发水分外,还能够除去SrCO3中的微量可溶性杂质,该杂质除NH4HCO3外还可能为
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更新时间:2022-04-09 17:08:14
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【推荐1】重铬酸钾具有强氧化性,在实验室和工业中都有广泛的应用。(黄色)和(橙色)在溶液中可相互转化。
(1)中元素铬(Cr)的化合价为_______ 。
(2)室温下,初始浓度为的溶液中随的变化如图所示。(忽略溶液体积变化)
①用离子方程式表示溶液中的转化反应_______ 。
②计算B点时的转化率为_______ 。
③根据A点数据,计算上述反应的平衡常数_______ 。
(3)向橙色的溶液中,滴加溶液,产生黄色沉淀,溶液pH减小。试推测黄色沉淀是_______ ,用平衡移动的原理解释溶液pH变小的原因是_______ 。
(4)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定二价铁含量。
用溶液滴定20.00mL未知浓度的含的溶液,恰好完全反应时消耗溶液,则溶液中的物质的量浓度是_______ (已知:(未配平)。
(1)中元素铬(Cr)的化合价为
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(3)向橙色的溶液中,滴加溶液,产生黄色沉淀,溶液pH减小。试推测黄色沉淀是
(4)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定二价铁含量。
用溶液滴定20.00mL未知浓度的含的溶液,恰好完全反应时消耗溶液,则溶液中的物质的量浓度是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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【推荐2】(1)若适量的N2和O2完全反应,每生成23克NO2需要吸收16.95kJ的热量。写出该反应的热化学方程式_______ 。
(2)若25℃,101 kPa下,1 g CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出55.6 kJ的热量,则甲烷的燃烧热为_______ 。
(3)对于下列反应:2SO2(g)+ O2(g)⇌2SO3(g),如果2min内SO2的浓度由6 mol/L下降为2 mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为_______ 。如果开始时SO2浓度为4mol/L,2min后反应达平衡,若这段时间内v(O2)为0.5mol/(L·min),那么2min时SO2的浓度为_______ 。
(4)下图表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) △H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是____ ;bc过程中改变的条件可能是_____ 。
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
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【推荐3】探究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。
Ⅰ.某实验小组欲通过用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应测定单位时间内生成CO2的速率研究影响反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
(1)上述反应的离子方程式为:___ ,该实验探究的是___ 对化学反应速率的影响。
(2)若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO)=____ mol·L-1(假设混合溶液的体积为50mL,反应前后体积变化忽略不计)。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定____ 来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率变化如图乙,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:___ 。
Ⅱ.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
(5)向K2Cr2O7溶液中加入30%NaOH溶液,溶液呈____ 色,若再加入过量稀硫酸,则溶液呈____ 色。
(6)向K2Cr2O7溶液中逐滴加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡向着____ 方向移动,溶液颜色变化为___ 。对比实验②和④可得出的结论是___ 。
Ⅰ.某实验小组欲通过用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应测定单位时间内生成CO2的速率研究影响反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
实验序号 | A溶液 | B溶液 |
① | 20mL0.1mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30mL0.01mol·L-1 KMnO4溶液 |
② | 20mL0.2mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30mL0.01mol·L-1 KMnO4溶液 |
(2)若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO)=
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定
(4)小组同学发现反应速率变化如图乙,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:
Ⅱ.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
(5)向K2Cr2O7溶液中加入30%NaOH溶液,溶液呈
(6)向K2Cr2O7溶液中逐滴加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡向着
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解题方法
【推荐1】Ⅰ.结合下表回答下列问题(均为常温下的数据):请回答下列问题:
(1)同浓度的、、、、、中结合的能力最强的_________ 。
(2)常温下0.1mol/L的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是_________(填字母)。
(3)取等体积物质的量浓度相等的、HClO两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:_________ (填“>”、“<”或“=”)
Ⅱ.在两个体积均为2L的恒容密闭容器A、B中,起始投料如下表所示,在753K下进行反应: △H>0,的平衡转化率如下表所示:
(4)容器A中,反应从开始到达平衡状态所用的时间为2min,则2min内该反应的平均反应速率为:_________
(5)753K时,该反应的平衡常数K=_________ ;容器B中反应起始时v(正)_________ (填“>”“<”或“=”)v(逆)。
酸 | 电离常数(Ka) | 酸 | 电离常数(Ka) |
HClO | |||
(2)常温下0.1mol/L的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是_________(填字母)。
A. | B. | C. | D. |
Ⅱ.在两个体积均为2L的恒容密闭容器A、B中,起始投料如下表所示,在753K下进行反应: △H>0,的平衡转化率如下表所示:
容器 | 起始物质的量(n)/mol | 的平衡转化率 | |||
CO | |||||
A | 1 | 1 | 0 | 0 | 50% |
B | 1 | 1 | 2 | 2 |
(5)753K时,该反应的平衡常数K=
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【推荐2】废弃物回收利用可变废为宝。某工业固体废物的组成为Al2O3、FeO、Fe2O3等。下图是以该固体废物为原料制取氧化铝、磁性Fe3O4胶体粒子的一种工艺流程:
(1)检验制备Fe3O4胶体粒子成功的实验操作名称是____________________________ 。
(2)写出由溶液B制备磁性Fe3O4胶体粒子的离子方程式___________________________ 。
(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2。其原因是____________________________ 。
(4)向溶液C中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________ (填“增大”,“不变”或“减小”)。
(5)固体D是Al(OH)3,常温时Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于20,则此时Al(OH)3A1O2-+H++H2O的电离常数K=_______________ 。
(6)用重铬酸钾(K2Cr2O7)可测定产物磁性Fe3O4胶体粒子中铁元素的含量,过程如下图。已知,反应中K2Cr2O7被还原为Cr3+。
①写出甲→乙的化学方程式___________________________________ 。
②写出乙→丙的离子方程式_________________________________________ 。
(1)检验制备Fe3O4胶体粒子成功的实验操作名称是
(2)写出由溶液B制备磁性Fe3O4胶体粒子的离子方程式
(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2。其原因是
(4)向溶液C中加入NaHCO3溶液,溶液的pH
(5)固体D是Al(OH)3,常温时Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于20,则此时Al(OH)3A1O2-+H++H2O的电离常数K=
(6)用重铬酸钾(K2Cr2O7)可测定产物磁性Fe3O4胶体粒子中铁元素的含量,过程如下图。已知,反应中K2Cr2O7被还原为Cr3+。
①写出甲→乙的化学方程式
②写出乙→丙的离子方程式
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解题方法
【推荐3】相同条件下,下列五种溶液:
①0.1 mol•L-1NH4Cl溶液 ②0.1 mol•L-1CH3COONH4溶液 ③0.1 mol•L-1NH4HSO4溶液 ④0.1 mol•L-1氨水 ⑤NH4Al(SO4)2溶液
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈_______ (填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是_______ (用离子方程式表示)。
(2)溶液①②③④中c(NH)由大到小的顺序是_______ 。
(3)25℃时,将amol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显_______ 性(填“酸”、“碱”或“中”)
(4)常温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
①写出酸H2A的电离方程式:_______ 。
②若溶液M由10mL 2mol•L-1NaHA溶液与10mL 2mol•L-1NaOH溶液混合而得,请写出溶液中各离子浓度大小关系_______ 。
(5)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中。图是0.1 mol•L-1电解质溶液的pH随温度变化的图象。
①其中符合0.1 mol•L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是_______ (填字母)。
②室温下0.1 mol•L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=_______ mol•L-1。
①0.1 mol•L-1NH4Cl溶液 ②0.1 mol•L-1CH3COONH4溶液 ③0.1 mol•L-1NH4HSO4溶液 ④0.1 mol•L-1氨水 ⑤NH4Al(SO4)2溶液
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈
(2)溶液①②③④中c(NH)由大到小的顺序是
(3)25℃时,将amol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显
(4)常温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
①写出酸H2A的电离方程式:
②若溶液M由10mL 2mol•L-1NaHA溶液与10mL 2mol•L-1NaOH溶液混合而得,请写出溶液中各离子浓度大小关系
(5)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中。图是0.1 mol•L-1电解质溶液的pH随温度变化的图象。
①其中符合0.1 mol•L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是
②室温下0.1 mol•L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=
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解题方法
【推荐1】氧化钇()广泛应用于微波、军工、光学玻璃、陶瓷、激光、超导等许多尖端行业。利用废荧光粉(主要成分为ZnO、,还含有一定量的、、MgO)等)为原料生产的工艺流程如图所示:已知:①金属离子浓度 mol⋅L时,认为已沉淀完全。
②常温下,相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如图所示:请回答下列问题:
(1)“酸浸”时需适当提高浸取液的温度,其目的是_______ ;
采用离子浓度传感器测得相同时间内的浸取率与浸取溶液温度的关系如图所示,℃后,的浸取率随温度升高而减小的原因是_______ 。(2)滤渣b的主要成分是_______ (填化学式)。
(3)“沉钇”后的滤液中浓度最大的金属离子是_______ (填离子符号);若常温下测得恰好沉淀完全时滤液中mol⋅L,则_______ mol⋅L(保留两位有效数字)。
(4)“沉钇”后所得晶体为,其中C元素的化合价为_______ 。
(5)“焙烧”时发生反应的化学方程式为_______ 。
②常温下,相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如图所示:请回答下列问题:
(1)“酸浸”时需适当提高浸取液的温度,其目的是
采用离子浓度传感器测得相同时间内的浸取率与浸取溶液温度的关系如图所示,℃后,的浸取率随温度升高而减小的原因是
(3)“沉钇”后的滤液中浓度最大的金属离子是
(4)“沉钇”后所得晶体为,其中C元素的化合价为
(5)“焙烧”时发生反应的化学方程式为
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解题方法
【推荐2】(三氯化六氨合钴)是一种橙黄色的晶体,溶于热水和稀盐酸中,在冷水、乙醇、浓盐酸中溶解度较小,可用于制备其他三价钴配合物。实验室制备的装置和步骤如下:I.在三颈烧瓶中加入:高纯水,加热溶解后加入1.5g催化剂活性炭,7mL浓氨水,搅拌,得到溶液。
Ⅱ.将得到的溶液冷却至10℃,加入7mL4%的,恒温,搅拌15min后冷却至2℃,抽滤,收集沉淀。
Ⅲ.将沉淀转移入100mL烧杯中,用20mL、80℃的高纯水进行冲洗,再加入1mL的浓盐酸,搅拌均匀,_______,将活性炭滤出弃去。
Ⅳ.在滤液中加入3.5mL试剂b,搅拌后用冰水浴冷却至2℃析出沉淀,之后快速抽滤,弃去滤液,用无水乙醇洗涤沉淀3次,低温烘干,得到产品1.92g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______ ,盛放的试剂是_______ 。
(2)常温下,,从平衡角度解释,步骤I中先加NH4Cl,后加浓氨水的原因是_______ 。
(3)步骤Ⅲ中缺少的操作名称为_______ 。
(4)步骤Ⅳ中试剂b最好选择的是_______ (填标号)。
A.浓盐酸 B.稀盐酸 C.水
(5)由制备的化学方程式为_______ 。
(6)晶体中存在的化学键类型有_______(填标号)。
Ⅱ.将得到的溶液冷却至10℃,加入7mL4%的,恒温,搅拌15min后冷却至2℃,抽滤,收集沉淀。
Ⅲ.将沉淀转移入100mL烧杯中,用20mL、80℃的高纯水进行冲洗,再加入1mL的浓盐酸,搅拌均匀,_______,将活性炭滤出弃去。
Ⅳ.在滤液中加入3.5mL试剂b,搅拌后用冰水浴冷却至2℃析出沉淀,之后快速抽滤,弃去滤液,用无水乙醇洗涤沉淀3次,低温烘干,得到产品1.92g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)常温下,,从平衡角度解释,步骤I中先加NH4Cl,后加浓氨水的原因是
(3)步骤Ⅲ中缺少的操作名称为
(4)步骤Ⅳ中试剂b最好选择的是
A.浓盐酸 B.稀盐酸 C.水
(5)由制备的化学方程式为
(6)晶体中存在的化学键类型有_______(填标号)。
A.σ键 | B.π键 | C.离子键 | D.配位键 |
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【推荐3】一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料制取醋酸镍的工艺流程图如下:
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表:
(1)调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是______________ 。
(2)滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是_____________ 、__________________ 。
(3)酸浸过程中,1 molNiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式________________________________ 。
(4)沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0mol·L-1,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5 mol·L-1,则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_________ g。(保留小数点后1位有效数字)。
(5)保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间为_______________ 。
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表:
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物质 | 20℃时溶解性(H2O) |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 | CaSO4 | 微溶 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 | NiF | 可溶 |
A13+ | 3.0 | 5.0 | CaF2 | 难溶 |
Ni2+ | 6.7 | 9.5 | NiCO3 | Ksp=9.60×10-6 |
(1)调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是
(2)滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是
(3)酸浸过程中,1 molNiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式
(4)沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0mol·L-1,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5 mol·L-1,则需要加入Na2CO3固体的质量最少为
(5)保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间为
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【推荐1】五氧化二钽()主要用作钽酸锂单晶和制造高折射低色散特种光学玻璃等。一种以含钽废料(主要成分为、以及少量的FeO、、等)为原料制备的工艺流程如图所示:
已知:是弱酸。回答下列问题:
(1)“酸溶”时,发生反应的基本反应类型为_______ ,滤渣的主要成分是_______ (填化学式)。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)常温下,“调pH”时,若过滤出沉淀后溶液的pH=5,列式计算是否沉淀完全?_______ [已知:常温下,,溶液中离子浓度小于或等于时可视为沉淀完全]。
(4)“浸钽”时,加入的HF溶液,浸出时间为4h,钽的浸出率随温度的变化如图所示。该HF溶液的物质的量浓度为_______ ,浸出的最佳温度为_______ ℃;“调pH”后,溶液中溶质主要为,写出“浸钽”时生成,的离子方程式:_______ 。
(5)“沉钽”时,生成,反应化学方程式为_______ 。
(6)本流程中使用钽废料100t,若得到85.0t纯净的,假设钽元素有85%转化为,则含钽废料中钽元素的质量分数为_______ %(保留四位有效数字)。
已知:是弱酸。回答下列问题:
(1)“酸溶”时,发生反应的基本反应类型为
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为
(3)常温下,“调pH”时,若过滤出沉淀后溶液的pH=5,列式计算是否沉淀完全?
(4)“浸钽”时,加入的HF溶液,浸出时间为4h,钽的浸出率随温度的变化如图所示。该HF溶液的物质的量浓度为
(5)“沉钽”时,生成,反应化学方程式为
(6)本流程中使用钽废料100t,若得到85.0t纯净的,假设钽元素有85%转化为,则含钽废料中钽元素的质量分数为
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【推荐2】保山矿产资源丰富,其中铍矿的储量居云南省第二,是保山重要的矿产资源。某研究性学习小组利用本地铍矿石(含和少量)分离回收金属,设计流程如图:
已知:铍与铝化学性质相似,熔融时能微弱电离。回答下列问题:
(1)操作1的名称是_______ ,和溶液反应的化学方程式是_______ 。
(2)的核外电子排布式是_______ ,写出与稀反应的离子方程式:_______ 。的空间结构名称是_______ 。
(3)从溶液中获得晶体的操作是_______ 。电解熔融制时,除了需高温、通电外,还需加入一定量的,原因是_______ 。
(4)已知常温下,,溶液2中,要实现的分离,应调节溶液的值不大于_______ 。
已知:铍与铝化学性质相似,熔融时能微弱电离。回答下列问题:
(1)操作1的名称是
(2)的核外电子排布式是
(3)从溶液中获得晶体的操作是
(4)已知常温下,,溶液2中,要实现的分离,应调节溶液的值不大于
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【推荐3】FeCl3是一种常用的净水剂,化学研究两小组甲、乙分别用如图装置制备无水FeCl3并证明产品中没有FeCl2,已知无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。
I.小组甲拟用下图实验装置来制备无水FeCl3。(每个虚线框表示一个单元装置)
(1)请用文字描述方法改正以上装管的错误_____________ 。
II.小组乙用下列装置组装制备无水FeCl3的装置:
(2)A中发生反应的离子方程式为_______________ 。
(3)装置接口的连接顺序为__________ (用a、b、c……i表示):反应开始前应先点燃____ 处酒精灯(填“A”或“C”)。
(4)装置B的作用_________________ 。
(5)如果拆去E和F装置,可能的后果是___________ 。
(6)证明产品中没有FeCl2的操作____________ 。
I.小组甲拟用下图实验装置来制备无水FeCl3。(每个虚线框表示一个单元装置)
(1)请用文字描述方法改正以上装管的错误
II.小组乙用下列装置组装制备无水FeCl3的装置:
(2)A中发生反应的离子方程式为
(3)装置接口的连接顺序为
(4)装置B的作用
(5)如果拆去E和F装置,可能的后果是
(6)证明产品中没有FeCl2的操作
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