钪的价格昂贵,在地壳里的含量只有0.0005%。从铝土矿生产Al2O3的副产品“赤泥”(主要成分为Al2O3、Fe2O3、TiO2、Sc2O3)中回收钪,同时生产聚合硫酸铁铝[AlFe(OH)6-2n(SO4)n]具有极其重要的工业价值,一种工艺流程如图:
已知:钪离子可以在不同pH下生成[Sc(OH)n]3-n(n=1~6)。请回答以下问题:
(1)操作①和操作②中都使用的玻璃仪器是____ 。
(2)加入铁粉的作用:____ 。
(3)生成聚合硫酸铁铝[AlFe(OH)6-2n(SO4)n]沉淀,同时产生CO2,该反应的离子方程式为____ 。
(4)钪是一种重要的稀土金属,化学性质非常活泼,但发现较晚主要是因为____ 。
(5)“反萃取”时若加入的过量NaOH,则Sc(OH)3沉淀会溶解。写出Sc(OH)3与过量NaOH溶液反应生成n=6的含钪产物的化学方程式为____ 。
(6)常温下,三价Sc的部分存在形式与氟离子浓度的对数[1gc(F-)]、pH的关系如图所示。若溶液中c(F-)=5×10-6,“调pH”过程中控制pH=7,则调节pH后+3价Sc的存在形式为____ (填化学式)(lg5=0.7)。
(7)“脱水除铵”过程中,复盐3NH4Cl·ScF3·aH2O分解得到ScF3,某固体样品质量与温度的关系如图所示。加热至380-400℃产生白烟,400℃以上质量不再改变。则a=____ (填数字)。
已知:钪离子可以在不同pH下生成[Sc(OH)n]3-n(n=1~6)。请回答以下问题:
(1)操作①和操作②中都使用的玻璃仪器是
(2)加入铁粉的作用:
(3)生成聚合硫酸铁铝[AlFe(OH)6-2n(SO4)n]沉淀,同时产生CO2,该反应的离子方程式为
(4)钪是一种重要的稀土金属,化学性质非常活泼,但发现较晚主要是因为
(5)“反萃取”时若加入的过量NaOH,则Sc(OH)3沉淀会溶解。写出Sc(OH)3与过量NaOH溶液反应生成n=6的含钪产物的化学方程式为
(6)常温下,三价Sc的部分存在形式与氟离子浓度的对数[1gc(F-)]、pH的关系如图所示。若溶液中c(F-)=5×10-6,“调pH”过程中控制pH=7,则调节pH后+3价Sc的存在形式为
(7)“脱水除铵”过程中,复盐3NH4Cl·ScF3·aH2O分解得到ScF3,某固体样品质量与温度的关系如图所示。加热至380-400℃产生白烟,400℃以上质量不再改变。则a=
更新时间:2022/05/30 14:32:32
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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】对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝、锄、镍等元素的氧化物及少量的硫化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:Ⅰ.时,的
Ⅱ.;
Ⅲ.酸性:
Ⅳ.该工艺中,时,溶液中元素以的形态存在。
(1)焙烧中,废催化剂需粉碎,目的是_______ 。
(2)操作①是_______ 。
(3)生成固体X的离子方程式是_______ 。
(4)溶液3中,主要存在的钠盐有和Y,Y为_______ (填化学式);往溶液3中添加适量固体后,分别依次通入足量_______ 、_______ (填化学式)气体,可析出。
(5)为避免制备的中混入沉淀,溶液中_______ (列出算式即可)时,应停止加入溶液。
(6)废气经处理后排入空气。空气中的简易测定方法如图所示。
a.准确移取碘溶液,注入测定装置的试管中,加入滴淀粉溶液,此时溶液呈_______ 色。
b.连接仪器,在测定地点慢慢抽气,每次抽气,直到溶液的颜色全部褪尽为止,共抽气次。空气中的含量为_______ 。
c.若空气中允许最大含量为,则抽气次数_______ 次才符合标准,否则超标。
已知:Ⅰ.时,的
Ⅱ.;
Ⅲ.酸性:
Ⅳ.该工艺中,时,溶液中元素以的形态存在。
(1)焙烧中,废催化剂需粉碎,目的是
(2)操作①是
(3)生成固体X的离子方程式是
(4)溶液3中,主要存在的钠盐有和Y,Y为
(5)为避免制备的中混入沉淀,溶液中
(6)废气经处理后排入空气。空气中的简易测定方法如图所示。
a.准确移取碘溶液,注入测定装置的试管中,加入滴淀粉溶液,此时溶液呈
b.连接仪器,在测定地点慢慢抽气,每次抽气,直到溶液的颜色全部褪尽为止,共抽气次。空气中的含量为
c.若空气中允许最大含量为,则抽气次数
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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】按要求填空:
I.(1)AlCl3的水溶液 pH______ 7(填>、=、<=,其原因为______________ (用离子方程式表示),将其溶液加热蒸干并灼烧最终得到物质是_____________________ (填化学式)。
(2)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH−)=10−32,要使c(Cr3+)降至10−5mol/L,溶液的pH应调至_____________ 。
(3)物质的量浓度相同的三种溶液:①NH4Cl ②氨水 ③NH4HSO4,c(NH4+)大小顺序正确的是______________ 。(用序号表示)
(4)常温下两种溶液:a.pH=4 NH4Cl b.pH=4盐酸溶液,其中水电离出C(H+)之比为____________________ 。
II.室温下,某一元弱酸HA的电离常数K=1.6×10-6。 向20.00 mL 浓度约为0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1000 mol·L-1 的标准NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题:
(1)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是________ 点,滴定过程中宜选用________ 作指示剂,滴定终点在________ (填“c点以上”或“c点以下”)。
(2)滴定过程中部分操作如下,下列各操作使测量结果偏高的是___________ (填字母序号)。
A.滴定前碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入HA溶液后进行滴定
C.滴定过程中,溶液出现变色后,立即停止滴定
D.滴定结束后,仰视液面,读取NaOH溶液体积
(3)若重复三次滴定实验的数据如下表所示,计算滴定所测HA溶液的物质的量浓度为___ mol/L。(保留4位有效数字)
I.(1)AlCl3的水溶液 pH
(2)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH−)=10−32,要使c(Cr3+)降至10−5mol/L,溶液的pH应调至
(3)物质的量浓度相同的三种溶液:①NH4Cl ②氨水 ③NH4HSO4,c(NH4+)大小顺序正确的是
(4)常温下两种溶液:a.pH=4 NH4Cl b.pH=4盐酸溶液,其中水电离出C(H+)之比为
II.室温下,某一元弱酸HA的电离常数K=1.6×10-6。 向20.00 mL 浓度约为0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1000 mol·L-1 的标准NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题:
(1)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是
(2)滴定过程中部分操作如下,下列各操作使测量结果偏高的是
A.滴定前碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入HA溶液后进行滴定
C.滴定过程中,溶液出现变色后,立即停止滴定
D.滴定结束后,仰视液面,读取NaOH溶液体积
(3)若重复三次滴定实验的数据如下表所示,计算滴定所测HA溶液的物质的量浓度为
实验序号 | NaOH溶液体积/mL | 待测HA溶液体积/mL |
1 | 21.01 | 20.00 |
2 | 20.99 | 20.00 |
3 | 21.60 | 20.00 |
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】钴酸锂(LiCoO2)可用作锂离子电池的电极材料。以红土镍矿为原料制备LiCoO2的工艺流程如图:
已知:①红土镍矿的主要成分有Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3、CoO、NiO等。
②20℃时,生成氢氧化物沉淀的pH
注:金属离子起始浓度为0.1mol/L。
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有________ 。
(2)H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+。
①加入H2O2发生反应的离子方程式是________ 。
②滤渣2的主要成分是______ (写化学式)。
(3)萃取剂RH可用于对溶液中的Ni2+、Co2+进行分离与富集:Co2+(水相)+2RH(有机相)⇌CoR2(有机相)+2H+(水相)
①萃取剂浓度对溶液中Ni2+、Co2+的萃取率影响如图所示,萃取剂浓度的最佳取值为_____ mol/L。
②在_____ (填“强碱性”或“强酸性”)介质中反萃取,使萃取剂再生而循环利用。
(4)向反萃取后的水溶液中加入稍过量NH4HCO3,得到CoCO3沉淀。将CoCO3与Li2CO3按n(Li):n(Co)=1的比例混合,鼓入空气,高温烧结,得到LiCoO2。
①得到CoCO3沉淀的离子方程式是_____ 。
②选择沉淀剂时,若不采用NH4HCO3而采用(NH4)2CO3,产物中会混有Co2(OH)2CO3,原因是____ 。
③在空气中烧结反应的化学方程式是___ 。
已知:①红土镍矿的主要成分有Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3、CoO、NiO等。
②20℃时,生成氢氧化物沉淀的pH
离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Ni2+ | Co2+ |
开始沉淀 | 7.0 | 1.9 | 3.4 | 7.2 | 7.1 |
沉淀完全 | 9.0 | 3.2 | 4.7 | 9.2 | 9.1 |
注:金属离子起始浓度为0.1mol/L。
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有
(2)H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+。
①加入H2O2发生反应的离子方程式是
②滤渣2的主要成分是
(3)萃取剂RH可用于对溶液中的Ni2+、Co2+进行分离与富集:Co2+(水相)+2RH(有机相)⇌CoR2(有机相)+2H+(水相)
①萃取剂浓度对溶液中Ni2+、Co2+的萃取率影响如图所示,萃取剂浓度的最佳取值为
②在
(4)向反萃取后的水溶液中加入稍过量NH4HCO3,得到CoCO3沉淀。将CoCO3与Li2CO3按n(Li):n(Co)=1的比例混合,鼓入空气,高温烧结,得到LiCoO2。
①得到CoCO3沉淀的离子方程式是
②选择沉淀剂时,若不采用NH4HCO3而采用(NH4)2CO3,产物中会混有Co2(OH)2CO3,原因是
③在空气中烧结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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【推荐1】醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中,先用水洗,再分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯8.2g。
回答下列问题:
(1)环己醇沸点大于环己烯的主要原因是_____________ ,其在水中溶解度大于环己烯的原因是____________________ 。
(2)装置b的名称是___________ ,进水口是__________ (填“①”或“②”)。
(3)本实验中最容易产生的有机副产物的结构简式为_________________ 。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并_______ ;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_______ (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中每次洗涤后的操作是_________ ,加入无水氯化钙的目的是_______ 。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有_______ (填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是 (填正确答案标号)。
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(g·cm-3) | 沸点/℃ | 溶解性 | |
环己醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
环己烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 难溶于水 |
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中,先用水洗,再分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯8.2g。
回答下列问题:
(1)环己醇沸点大于环己烯的主要原因是
(2)装置b的名称是
(3)本实验中最容易产生的有机副产物的结构简式为
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并
(5)分离提纯过程中每次洗涤后的操作是
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是 (填正确答案标号)。
A.41% | B.50% | C.61% | D.70% |
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解答题-实验探究题
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【推荐2】(16)亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验,回答下列问题:
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按如下图装置进行制取。
已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)装置C的作用是____________ ;
(2)已知装置B中的产物有ClO2气体,则装置B中反应的方程式为__________ ;装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为_______________ ;装置B中反应后的溶液中阴离子除了ClO2﹣、ClO3﹣、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣外还可能含有的一种阴离子是_____________ ;检验该离子的方法是______________________ ;
(3)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。
①减压,55℃蒸发结晶;②___________ ;③用38℃~60℃热水洗涤;④低于60℃干燥;得到成品.
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是______________ ;
实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(5)测定样品中NaClO2的纯度.测定时进行如下实验:
准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2﹣+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol•L﹣1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣)。请计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为________________ 。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按如下图装置进行制取。
已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)装置C的作用是
(2)已知装置B中的产物有ClO2气体,则装置B中反应的方程式为
(3)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。
①减压,55℃蒸发结晶;②
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是
实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(5)测定样品中NaClO2的纯度.测定时进行如下实验:
准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2﹣+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol•L﹣1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣)。请计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】某科研小组以平板液晶显示屏生产过程中产生的废玻璃粉末(含CeO2、SiO2、Fe2O3等)为原料回收Ce(铈)的流程如图所示:
已知:CeO2具有强氧化性,通常情况下不与常见的无机酸反应。
回答下列问题:
(1)为了加快废玻璃粉末的酸浸速率,通常采用的方法有_______ (任写一种)。
(2)操作①和②均为_______ (填名称);
(3)写出加入H2O2作还原剂时发生反应的离子方程式_______ ;操作③在加热的条件下通入HCl的作用是_______ 。
(4)当加入碱调节溶液的pH=_______ 时,Ce(OH)3悬浊液中c(Ce3+)=8×10-6 mol·L-1.[已知:25℃时,Ce(OH)3的Ksp=8×10-21]
(5)对CeCl3样品纯度进行测定的方法:准确称量样品62.50g,配成1000mL溶液,取50.00mL上述溶液置于锥形瓶中,加入稍过量的过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液使Ce3+被氧化为Ce4+,然后用萃取剂萃取Ce4+,再用1 mol·L-1 FeSO4标准溶液滴定至终点,重复2~3次,平均消耗10.00mL标准液。CeCl3样品的纯度为_______ %。
已知:CeO2具有强氧化性,通常情况下不与常见的无机酸反应。
回答下列问题:
(1)为了加快废玻璃粉末的酸浸速率,通常采用的方法有
(2)操作①和②均为
(3)写出加入H2O2作还原剂时发生反应的离子方程式
(4)当加入碱调节溶液的pH=
(5)对CeCl3样品纯度进行测定的方法:准确称量样品62.50g,配成1000mL溶液,取50.00mL上述溶液置于锥形瓶中,加入稍过量的过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液使Ce3+被氧化为Ce4+,然后用萃取剂萃取Ce4+,再用1 mol·L-1 FeSO4标准溶液滴定至终点,重复2~3次,平均消耗10.00mL标准液。CeCl3样品的纯度为
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【推荐1】亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂。以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如下图所示。
已知:①纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全。
②NaClO2高于60°C会分解;NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2.
(1)反应I的的氧化剂是
___________ ;反应中需同时鼓入空气的主要目的是
___________ 。
(2)“合成”过程中发生反应的化学方程式是
___________ 。
(3)在“合成”时反应容器应控制温度低于5℃的原因是:
___________ 。
(4)“操作a”:减压条件下55℃蒸发至
___________ 、
___________ 、用介于38℃~60℃的温水洗涤、低于60℃干燥,得到NaClO2固体。
(5)将ClO2溶于水得到溶液,为测定其浓度,进行以下实验操作:
步骤1:取待测ClO2溶液20.00mL于锥形瓶中;
步骤2:用稀H2SO4调节溶液pH <2.0,加入足量的KI晶体充分反应;
步骤3:加入几滴淀粉溶液,逐滴加入0.1 mol· L-1的Na2S2O3溶液,恰好完全反应时,消耗Na2S2O3溶液20.00mL;
已知:2ClO2+10KI+4H2SO4=2KCl+5I2+4K2SO4+4H2O,I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
试计算溶液中ClO2的物质的量浓度(写出计算过程)______________ 。
已知:①纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全。
②NaClO2高于60°C会分解;NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2.
(1)反应I的的氧化剂是
(2)“合成”过程中发生反应的化学方程式是
(3)在“合成”时反应容器应控制温度低于5℃的原因是:
(4)“操作a”:减压条件下55℃蒸发至
(5)将ClO2溶于水得到溶液,为测定其浓度,进行以下实验操作:
步骤1:取待测ClO2溶液20.00mL于锥形瓶中;
步骤2:用稀H2SO4调节溶液pH <2.0,加入足量的KI晶体充分反应;
步骤3:加入几滴淀粉溶液,逐滴加入0.1 mol· L-1的Na2S2O3溶液,恰好完全反应时,消耗Na2S2O3溶液20.00mL;
已知:2ClO2+10KI+4H2SO4=2KCl+5I2+4K2SO4+4H2O,I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
试计算溶液中ClO2的物质的量浓度(写出计算过程)
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解题方法
【推荐2】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的抗氧化剂,在空气中、受热时均易分解。实验室中可通过NaHSO3的过饱和溶液经结晶制得。
实验I.焦亚硫酸钠的制备
(1)实验室制备少量Na2S2O5的装置如图1所示①装置Y的作用是___________ 。
②制取Na2S2O5的反应分两步进行,其中第二步为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O,则第一步的离子方程式为___________ 。
(2)已知:水溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH变化分布如图2所示。请补充完整制取Na2S2O5固体的实验方案:打开磁力搅拌器,将装有Na2CO3过饱和溶液的锥形瓶置于40℃水浴中,___________ ,可得Na2S2O5固体。(须使用的试剂:SO2、SO2饱和溶液)
实验II.焦亚硫酸钠的性质
(3)长期放置的Na2S2O5固体会部分被氧化成Na2SO4而发生变质。请设计检验Na2S2O5样品是否变质的实验方案___________ 。(已知Na2S2O5、Na2SO3分别与稀硫酸反应得到的产物相同)
实验III.焦亚硫酸钠的测定
(4)某小组通过下述方法检测某饮料中抗氧化剂Na2S2O5残留的含量,步骤如下:
步骤一:取样品100.00mL于锥形瓶中,加入稀硫酸后蒸馏,使SO2全部逸出,馏分用25 mL 0.02 mol·L-1的I2溶液吸收。
步骤二:向吸收液中滴加0.01 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液与I2发生反应2S2O+I2=2I-+S4O,滴定至终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
样品中Na2S2O5的残留量为___________ g·L-1。(写出计算过程)
实验I.焦亚硫酸钠的制备
(1)实验室制备少量Na2S2O5的装置如图1所示①装置Y的作用是
②制取Na2S2O5的反应分两步进行,其中第二步为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O,则第一步的离子方程式为
(2)已知:水溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH变化分布如图2所示。请补充完整制取Na2S2O5固体的实验方案:打开磁力搅拌器,将装有Na2CO3过饱和溶液的锥形瓶置于40℃水浴中,
实验II.焦亚硫酸钠的性质
(3)长期放置的Na2S2O5固体会部分被氧化成Na2SO4而发生变质。请设计检验Na2S2O5样品是否变质的实验方案
实验III.焦亚硫酸钠的测定
(4)某小组通过下述方法检测某饮料中抗氧化剂Na2S2O5残留的含量,步骤如下:
步骤一:取样品100.00mL于锥形瓶中,加入稀硫酸后蒸馏,使SO2全部逸出,馏分用25 mL 0.02 mol·L-1的I2溶液吸收。
步骤二:向吸收液中滴加0.01 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液与I2发生反应2S2O+I2=2I-+S4O,滴定至终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
样品中Na2S2O5的残留量为
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解答题-实验探究题
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【推荐3】实验室用环己醇脱水的方法合成环己烯,该实验的装置如下图所示:
可能用到的有关数据如下:
按下列实验步骤回答问题:
Ⅰ.产物合成
在a中加入10.0g环己醇和2片碎瓷片,冷却搅拌下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度接近90℃。
(l)碎瓷片的作用是_______________________ ;b的名称是____________________ ;
(2)a中发生主要反应的化学方程式为_____________________________________ ;本实验最容易产生的有机副产物的结构简式为___________________ 。
Ⅱ.分离提纯
将反应粗产物倒入分液漏斗中,依次用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过操作X得到纯净的环己烯,称量,其质量为4.1g。
(3)用碳酸钠溶液洗涤的作用是________________ ,操作X的名称为_________________ 。
Ⅲ.产物分析及产率计算
(4)① 核磁共振氢谱可以帮助鉴定产物是否为环己烯,环己烯分子中有_______ 种不同化学环境的氢原子。
② 本实验所得环己烯的产率是______________ 。
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(g·cm-3) | 沸点/℃ | 溶解性 | |
环己醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
环己烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 难溶于水 |
按下列实验步骤回答问题:
Ⅰ.产物合成
在a中加入10.0g环己醇和2片碎瓷片,冷却搅拌下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度接近90℃。
(l)碎瓷片的作用是
(2)a中发生主要反应的化学方程式为
Ⅱ.分离提纯
将反应粗产物倒入分液漏斗中,依次用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过操作X得到纯净的环己烯,称量,其质量为4.1g。
(3)用碳酸钠溶液洗涤的作用是
Ⅲ.产物分析及产率计算
(4)① 核磁共振氢谱可以帮助鉴定产物是否为环己烯,环己烯分子中有
② 本实验所得环己烯的产率是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】亚硫酸钠和硫粉通过化合反应可制得硫代硫酸钠(Na2S2O3)。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。有关物质的溶解度随温度变化曲线如右下图所示。某研究小组设计了制备Na2S2O3·5H2O的如下装置图 。
部分操作步骤如下:
①打开K1,关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热。
②C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。
当C中溶液的pH接近7时,即停止C中的反应,停止加热
③过滤C中的混合液,并将滤液进行处理,得到产品。
(1)步骤①中,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是___________ 。
(2)步骤②中,“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是___________ 。“停止C中的反应”的操作是___________ 。
(3)步骤③中,“过滤”用到的玻璃仪器是烧杯、___________ 、__________ (填仪器名称)。将滤液进行处理过程是将滤液经过__________ 、_____________ 、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
依据反应2S2O32-+ I2 =S4O62-+ 2I-,可用I2的标准溶液测定产品的纯度。取5.5g产品配制成100mL溶液。取10mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050 mol/L I2的标准溶液进行滴定,相关数据记录如下表所示。
(4)判断达到滴定终点的现象是___________ 。
(5)Na2S2O3·5H2O在产品中的质量分数是_______________ 。(计算结果请用百分数表示并保留1位小数)(Na2S2O3·5H2O的式量为248)
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。有关物质的溶解度随温度变化曲线如右下图所示。某研究小组设计了制备Na2S2O3·5H2O的如下装置图 。
部分操作步骤如下:
①打开K1,关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热。
②C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。
当C中溶液的pH接近7时,即停止C中的反应,停止加热
③过滤C中的混合液,并将滤液进行处理,得到产品。
(1)步骤①中,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是
(2)步骤②中,“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是
(3)步骤③中,“过滤”用到的玻璃仪器是烧杯、
依据反应2S2O32-+ I2 =S4O62-+ 2I-,可用I2的标准溶液测定产品的纯度。取5.5g产品配制成100mL溶液。取10mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050 mol/L I2的标准溶液进行滴定,相关数据记录如下表所示。
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
溶液的体积/mL | 10.00 | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
消耗I2标准溶液的体积/mL | 19.99 | 19.98 | 17.13 | 20.03 |
(5)Na2S2O3·5H2O在产品中的质量分数是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。查阅相关资料获悉:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式___ 。
(2)装置A中g管的作用是___ ;装置C中的试剂是___ ;装置E中的h瓶需要冷却理由是___ 。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,含有铁、铝等元素的杂质。为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原反应滴定,锰元素被还原为Mn2+。
①写出用KMnO4滴定Fe2+的离子方程式:___ ;
②滴定前是否要滴加指示剂?___ (填“是”或“否”),判断滴定终点的方法是___ 。
③某同学称取5.000g残留物,预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液,移取25.00mL试样溶液,用1.000×10-2mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则残留物中铁元素的质量分数是___ 。
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
沸点/℃ | 57.7 | — | 315 | — |
熔点/℃ | -70.0 | — | — | — |
升华温度/℃ | — | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式
(2)装置A中g管的作用是
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,含有铁、铝等元素的杂质。为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原反应滴定,锰元素被还原为Mn2+。
①写出用KMnO4滴定Fe2+的离子方程式:
②滴定前是否要滴加指示剂?
③某同学称取5.000g残留物,预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液,移取25.00mL试样溶液,用1.000×10-2mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则残留物中铁元素的质量分数是
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【推荐3】工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7).工艺流程如图1及相关物质溶解度曲线如图2:
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为:____________ .通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________ .
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是____________ .
(3)固体A主要为____________ (填化学式),固体B主要为____________ (填化学式).
(4)为检验得到的重铬酸钾晶体中含有少量的氯化钠杂质,实验方法是:____________ ;进一步提纯产品的方法是____________
(5)将SO2通入用硫酸酸化的重铬酸钾溶液中,可制得硫酸铬钾KCr(SO4)2,反应的化学方程式为____________ ;如果溶液的酸碱性控制不当,可能会有Cr(OH)SO4杂质生成.现从得到的硫酸铬钾产品中取出3.160g样品加入足量盐酸和BaCl2溶液后,得到白色沉淀5.126g.若产品中杂质只有Cr(OH)SO4,则该产品中KCr(SO4)2的质量分数为____________ (用百分数表示,保留1位小数).
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为:
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是
(3)固体A主要为
(4)为检验得到的重铬酸钾晶体中含有少量的氯化钠杂质,实验方法是:
(5)将SO2通入用硫酸酸化的重铬酸钾溶液中,可制得硫酸铬钾KCr(SO4)2,反应的化学方程式为
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