铂钌催化剂是甲醇燃料电池的阳极催化剂。一种以钌矿石[主要含Ru(CO3)2,还含少量的FeO、MgO、RuO4、CaO、SiO2]为原料制备钌(Ru)的流程如图。回答下列问题:
(1)Na2Fe4(SO4)6(OH)2中Fe的化合价为____ 。
(2)“酸浸”时,Na2SO3的作用____ 。“滤渣”的主要成分有SiO2和____ (填化学式)。“酸浸”中钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示,“酸浸”的最佳条件是____ 。
(3)“除铁”的离子方程式为____ 。(提示:1molNaClO3参与反应,转移6mol电子)
(4)从“滤液2”中可提取一种化肥,其电子式为____ 。
(5)“灼烧”时Ar的作用是____ 。
(6)某工厂用10t钌矿石[含8.84tRu(CO3)2、165kgRuO4],最终制得3636kgRu,则Ru的产率为____ 。(保留三位有效数字)
(1)Na2Fe4(SO4)6(OH)2中Fe的化合价为
(2)“酸浸”时,Na2SO3的作用
(3)“除铁”的离子方程式为
(4)从“滤液2”中可提取一种化肥,其电子式为
(5)“灼烧”时Ar的作用是
(6)某工厂用10t钌矿石[含8.84tRu(CO3)2、165kgRuO4],最终制得3636kgRu,则Ru的产率为
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更新时间:2022-05-10 10:41:39
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【推荐1】Ni2O3是灰黑色无气味有光泽的固体,主要用作陶瓷、玻璃、搪瓷的着色颜料,也经常用于制造镍电池。某实验室尝试用工业废弃的NiO催化剂(还含有Fe2O3、CaO、CuO、BaO等杂质)为原料制备Ni2O3。实验工艺流程为:
已知:①有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
②常温时CaF2的溶度积常数为2.710-11
(1)流程中酸浸后浸出渣包含多种成分。实验人员对浸出渣进行了X射线衍射,得到图Ⅰ所示的图谱,试分析图谱中所示的物质X的化学式为_________ 。
(2)实验人员发现温度不同时,镍的浸出率不同,浸出率与温度的关系如图Ⅱ所示。请解释当温度高于70℃时,浸出液中Ni2+含量降低的原因______________________ 。
(3)操作A的名称为_______________ ,操作B中需调节溶液的pH,所需调节的pH范围为__________________ ,操作C的目的是__________________ 。
(4)电解步骤中,Cl-首先在阳极被氧化为ClO-,然后ClO-将Ni2+氧化成2NiOOH·H2O沉淀。写出生成沉淀反应的离子方程式____________________ ;若实验最后得到Ni2O3 33.2g,则电解过程中,电路中转移的电子数至少为_________________ 。
已知:①有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
②常温时CaF2的溶度积常数为2.710-11
(1)流程中酸浸后浸出渣包含多种成分。实验人员对浸出渣进行了X射线衍射,得到图Ⅰ所示的图谱,试分析图谱中所示的物质X的化学式为
(2)实验人员发现温度不同时,镍的浸出率不同,浸出率与温度的关系如图Ⅱ所示。请解释当温度高于70℃时,浸出液中Ni2+含量降低的原因
(3)操作A的名称为
(4)电解步骤中,Cl-首先在阳极被氧化为ClO-,然后ClO-将Ni2+氧化成2NiOOH·H2O沉淀。写出生成沉淀反应的离子方程式
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解答题-无机推断题
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名校
【推荐2】Ⅰ.现有某固体混合物,可能由Fe3O4、Fe、K2CO3、K2SO3、SiO2、Na2SO4、BaCl2中的若干种物质组成,设计部分实验方案探究该固体混合物的成分(如图),所加试剂均过量。
回答下列问题:
(1)气体A中一定含有___________ (写化学式),白色沉淀B为___________ 。
(2)该固体混合物中一定含有___________ ,可能含有___________ 。
(3)写出气体A通入KMnO4(H+)后,气体体积缩小所发生反应的离子方程式___________ 。
(4)写出白色沉淀B放置在空气中发生反应的化学方程式___________ 。
Ⅱ.某溶液中只可能含有K+、NH、Fe2+、Al3+、Cl-、SO、CO、AlO中的若干种离子,离子浓度均为0.1mol/L。某同学进行了如下实验:
回答下列问题:
(5)原溶液中一定不存在含的离子是___________ 。
(6)沉淀C的成分是___________ 。
(7)写出加入过量Ba(NO3)2时产生气体的离子方程式___________ ,检验产物中的阳离子所用试剂为___________ ,现象___________ 。
(8)是否需要通过焰色试验来确定K+的存在?___________ (填“是”或“否”)。
回答下列问题:
(1)气体A中一定含有
(2)该固体混合物中一定含有
(3)写出气体A通入KMnO4(H+)后,气体体积缩小所发生反应的离子方程式
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回答下列问题:
(5)原溶液中一定不存在含的离子是
(6)沉淀C的成分是
(7)写出加入过量Ba(NO3)2时产生气体的离子方程式
(8)是否需要通过焰色试验来确定K+的存在?
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】某小组同学设计并进行了一系列Fe2+与Fe3+的相关实验。
【实验I】配制FeCl2溶液
取部分变质的氯化亚铁固体[含有难溶性杂质Fe(OH)2Cl],向其中加入稀盐酸,使其 完全溶解,再加入稍过量的铁粉。
【实验II】与的反应
【实验III】与的反应
回答下列问题:
(1)写出实验I中Fe(OH)2Cl与盐酸反应的离子方程式________________ 。加入稍过量Fe粉的作用是_____________ 。
(2)请用离子方程式解释实验II中滴加少量H2O2后溶液变红的原因。__________________
(3)综合分析实验III的现象,推测黄色溶液中含有的溶质微粒有K+、Cl—和___________ 据此该小组同学提出,Fe3+与I—反应写成2Fe3+ + 2I— → 2Fe2+ + I2是不符合实际情况的,正确的书写方式应为:______________________________ 。
(4)某同学取2 mL黄色溶液用6 mL CCl4分三次洗涤后,再往水层中滴加KSCN溶液,发现溶液未变红。洗涤时所用的主要玻璃仪器是____________ 。请解释为何最终溶液不变红的原因。_________________ (已知Fe3+用KSCN检验时最低显色浓度为1×10-5 mol/L)
【实验I】配制FeCl2溶液
取部分变质的氯化亚铁固体[含有难溶性杂质Fe(OH)2Cl],向其中加入稀盐酸,使其 完全溶解,再加入稍过量的铁粉。
【实验II】与的反应
【实验III】与的反应
回答下列问题:
(1)写出实验I中Fe(OH)2Cl与盐酸反应的离子方程式
(2)请用离子方程式解释实验II中滴加少量H2O2后溶液变红的原因。
(3)综合分析实验III的现象,推测黄色溶液中含有的溶质微粒有K+、Cl—和
(4)某同学取2 mL黄色溶液用6 mL CCl4分三次洗涤后,再往水层中滴加KSCN溶液,发现溶液未变红。洗涤时所用的主要玻璃仪器是
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【推荐1】平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末含、、、FeO等物质某课题小组以此粉末为原料,设计如图1工艺流程对资源进行回收,得到和硫酸铁铵矾:
已知:
Ⅰ酸性条件下,铈在水溶液中有、两种主要存在形式,易水解,有较强氧化性;
Ⅱ不溶于稀硫酸;
Ⅲ硫酸铁铵矾广泛用于水的净化处理.
滤液A的主要成分______ 填写化学式.
写出反应的离子方程式______ .
反应之前要洗涤滤渣B,对滤渣B进行洗涤的实验操作方法是______
稀土元素的提纯,还可采用萃取法.已知化合物HT作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为水层有机层有机层水层,分液得到有机层,再加入获得较纯的含的水溶液.可选择硫酸作反萃取剂的原因是______ .
用滴定法测定制得的产品纯度.
所用溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定,则测得该产品的质量分数______ 填“偏大”、“偏小”或“无影响”
已知沉淀的pH范围:,沉淀的pH范围:,沉淀的pH范围:,时能溶于NaOH溶液生成现用溶液含有杂质来制备硫酸铁铵矾.实验中可选用的试剂:溶液、、NaOH溶液、饱和石灰水、稀溶液、稀盐酸.
实验步骤依次为:
向含有杂质的溶液中,加入足量的NaOH溶液至,______ ;
______ ;
向中得到的溶液中加入硫酸铵溶液,______ 、______ 过滤、洗涤、常温晾干,得硫酸铁铵晶体
已知:
Ⅰ酸性条件下,铈在水溶液中有、两种主要存在形式,易水解,有较强氧化性;
Ⅱ不溶于稀硫酸;
Ⅲ硫酸铁铵矾广泛用于水的净化处理.
滤液A的主要成分
写出反应的离子方程式
反应之前要洗涤滤渣B,对滤渣B进行洗涤的实验操作方法是
稀土元素的提纯,还可采用萃取法.已知化合物HT作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为水层有机层有机层水层,分液得到有机层,再加入获得较纯的含的水溶液.可选择硫酸作反萃取剂的原因是
用滴定法测定制得的产品纯度.
所用溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定,则测得该产品的质量分数
已知沉淀的pH范围:,沉淀的pH范围:,沉淀的pH范围:,时能溶于NaOH溶液生成现用溶液含有杂质来制备硫酸铁铵矾.实验中可选用的试剂:溶液、、NaOH溶液、饱和石灰水、稀溶液、稀盐酸.
实验步骤依次为:
向含有杂质的溶液中,加入足量的NaOH溶液至,
向中得到的溶液中加入硫酸铵溶液,
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【推荐2】三氧化二砷()可用于治疗急性早幼粒白血病。利用某酸性含砷废水(含、、)可提取三氧化二砷,提取工艺流程如图所示:
已知:①易溶于过量的溶液中,加入的目的是除去过量的;
②
请回答下列问题:
(1)基态As原子的价电子排布式为_______ 。
(2)“焙烧”操作中,参与反应的化学方程式为_______ 。
(3)“碱浸”的目的是_______ 。
(4)“氧化”中发生反应的离子方程式为_______ 。
(5)砷化镓(GaAs)可由和在700℃制得,其晶胞结构如图所示,若阿佛加德罗常数的值为,GaAs的密度为,摩尔质量为,则GaAs的晶胞边长为_______ pm。
已知:①易溶于过量的溶液中,加入的目的是除去过量的;
②
请回答下列问题:
(1)基态As原子的价电子排布式为
(2)“焙烧”操作中,参与反应的化学方程式为
(3)“碱浸”的目的是
(4)“氧化”中发生反应的离子方程式为
(5)砷化镓(GaAs)可由和在700℃制得,其晶胞结构如图所示,若阿佛加德罗常数的值为,GaAs的密度为,摩尔质量为,则GaAs的晶胞边长为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe•3H2O}几乎不溶于乙醇,易被氧化。以赤铁矿渣(主要成分是Fe2O3,含少量Al2O3、SiO2杂质)和乳酸[CH3CH(OH)COOH]为原料制取乳酸亚铁晶体的工艺如图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)C、N、O的一第电离能由大到小的顺序为___________ ,H2O的中心原子的孤电子对数为___________ 。
(2)常温下,调pH=3.5~4.1的目的是___________ 。
(3)“沉铁”过程的离子方程式为___________ 。
(4)“操作2”具体为:隔绝空气低温蒸发浓缩、___________ 、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、真空干燥,密封储存产品。乙醇洗涤的目的是___________ 。
(5)可用高锰酸钾滴定法测定样品中Fe2+的量,进而计算产品中乳酸亚铁的纯度,发现结果总是大于100%,其原因可能是___________ :经查阅文献后,小组同学改用Ce(SO4)2标准溶液滴定法进行测定。反应中Ce4+的还原产物为Ce3+。测定时称取3.0g样品溶于水,配成100mL溶液,每次取20mL的溶液用0.100mol•L-1Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,记录数据如下表:
则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为___________ 。
已知:
金属氢氧化物 | 溶度积Ksp | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Al(OH)3 | 2×10-32 | 4.1 | 5.4 |
Fe(OH)3 | 3.5×10-38 | 2.2 | 3.4 |
回答下列问题:
(1)C、N、O的一第电离能由大到小的顺序为
(2)常温下,调pH=3.5~4.1的目的是
(3)“沉铁”过程的离子方程式为
(4)“操作2”具体为:隔绝空气低温蒸发浓缩、
(5)可用高锰酸钾滴定法测定样品中Fe2+的量,进而计算产品中乳酸亚铁的纯度,发现结果总是大于100%,其原因可能是
滴定序号 | 0.100mol•L-1Ce(SO4)2标准溶液体积/mL | |
滴定前读数 | 滴定后读数 | |
1 | 0.10 | 19.85 |
2 | 0.12 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.70 |
则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】书写下列反应的离子 方程式:
(1)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2.上述制备I2的总反应___________ 。
(2)在酸性条件下,黄铁矿(FeS2,其中S为-1价)催化氧化的反应转化如图所示。
总反应:2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4+4H+
①反应I:___________ 。
②反应II:___________ 。
(3)红磷充分燃烧的产物与足量热的NaOH溶液反应,该反应的离子方程式是___________ 。
(4)取FeSO4溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈褐色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是___________ 。
(5)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如图所示:
①写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:___________ 。
② “电解”过程阴极主反应的方程式:___________ 。
③“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2,写出此吸收反应的离子方程式:___________ 。
(1)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2.上述制备I2的总反应
(2)在酸性条件下,黄铁矿(FeS2,其中S为-1价)催化氧化的反应转化如图所示。
总反应:2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4+4H+
①反应I:
②反应II:
(3)红磷充分燃烧的产物与足量热的NaOH溶液反应,该反应的离子方程式是
(4)取FeSO4溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈褐色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是
(5)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如图所示:
①写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
② “电解”过程阴极主反应的方程式:
③“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2,写出此吸收反应的离子方程式:
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解答题-实验探究题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】亚硫酸钠(Na2SO3)是一种重要的化工产品,常用作防腐剂、漂白剂、脱氯剂等。为探究 Na2SO3的性质,进行了如下实验。
【性质预测】
(1)Na2SO3中硫元素的化合价是_______ ,属于S元素的中间价态,既具有氧化性,又具有还原性。
【实验验证】
资料:酸性条件下,KMnO4 被还原为无色的 Mn2+。
【分析解释】
(2)实验ⅰ中,反应的离子方程式是_______ 。
(3)实验ⅱ中,能说明 Na2S 在酸性条件下被氧化的实验现象是_______ 。
【继续探究】
(4)甲同学认为实验ⅱ的现象不能直接得出“Na2SO3 具有氧化性”。
①对淡黄色浑浊产生的原因作出如下假设:
假设 a:酸性溶液中的 SO具有氧化性,可产生 S;
假设 b:空气中存在 O2,在酸性条件下,由于_______ (用离子方程式表示),可产生 S;
假设 c:酸性溶液中的 SO具有氧化性,可产生 S。
②设计实验 iii 证实了假设 a和b不是产生 S 的主要原因。
实验 iii:向 Na2S溶液中加入_______ (填试剂名称),产生有臭鸡蛋气味的气体,离子方程式为_______ ,溶液未变浑浊。
(5)结合实验 ii 和 iii,用离子方程式解释实验ⅱ中产生淡黄色浑浊的原因:_______ 。
【性质预测】
(1)Na2SO3中硫元素的化合价是
【实验验证】
实验序号 | 实验试剂X | 实验现象 | |
ⅰ | KMnO4溶液、稀硫酸 | 紫色褪去,变为无色 | |
ⅱ | Na2S 溶液、稀硫酸 | 加入Na2S溶液,无明显现象;再加入稀硫酸,产生淡黄色浑浊。 |
【分析解释】
(2)实验ⅰ中,反应的离子方程式是
(3)实验ⅱ中,能说明 Na2S 在酸性条件下被氧化的实验现象是
【继续探究】
(4)甲同学认为实验ⅱ的现象不能直接得出“Na2SO3 具有氧化性”。
①对淡黄色浑浊产生的原因作出如下假设:
假设 a:酸性溶液中的 SO具有氧化性,可产生 S;
假设 b:空气中存在 O2,在酸性条件下,由于
假设 c:酸性溶液中的 SO具有氧化性,可产生 S。
②设计实验 iii 证实了假设 a和b不是产生 S 的主要原因。
实验 iii:向 Na2S溶液中加入
(5)结合实验 ii 和 iii,用离子方程式解释实验ⅱ中产生淡黄色浑浊的原因:
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐3】以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ:____________ 。
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含,含有Cu+、Cu2+和。
已知:Cu+Cu +Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2。
①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是_____________ 。
②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和。
a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是____________ 。
b.证实沉淀中含有Cu+和的理由是___________ 。
(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和________ 。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:i.被Al(OH)3所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。
a.将对比实验方案补充完整。
步骤一:
步骤二:_____________ (按上图形式呈现)。
(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有___________ 。盐溶液间反应的多样性与__________ 有关。
实验 | 试剂 | 现象 | |
滴管 | 试管 | ||
2 mL | 0.2 mol·L−1 Na2SO3溶液 | 饱和Ag2SO4溶液 | Ⅰ.产生白色沉淀 |
0.2 mol·L−1 CuSO4 | Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀 | ||
0.1 mol·L−1 Al2(SO4)3溶液 | Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀 |
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含,含有Cu+、Cu2+和。
已知:Cu+Cu +Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2。
①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是
②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和。
a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是
b.证实沉淀中含有Cu+和的理由是
(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:i.被Al(OH)3所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。
a.将对比实验方案补充完整。
步骤一:
步骤二:
(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有
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