已知:FeC2O4∙nH2O加热至300℃完全失去结晶水,继续加热至400℃,剩余固体又变成黑色,黑色固体为铁的氧化物,同时生成气体,为确定分解产物及n的值,设计了如图所示实验,实验时先打开弹簧夹a、b,鼓入一段时间氮气,然后关闭a,加热热分解装置,资料:无水硫酸铜是白色固体,遇水变蓝;FeO和Fe3O4都是黑色固体。
【实验设计】
【实验分析】
(1)先鼓入氮气,再加热热分解装置的原因是_____________ 。
(2)实验过程中观察到:A中白色固体变蓝,证明产物有_____________ ;B中石灰水变浑浊,证明产物有CO2;D中_____________ (填实验现象),证明产物有CO。
(3)现测得装置D中硬质玻璃管固体质量减轻0.32g,则草酸亚铁晶体分解得到的CO的质量为_____________ 。
(4)上述实验装置不足之处是_____________ 。
(5)为进一步探究加热至400℃时固体产物的成分,另取1.80gFeC2O4·nH2O重新实验,测得热分解装置中固体质量随温度变化如图所示。
①FeC2O4·nH2O中n的值为_____________ ,若草酸亚铁晶体中混有杂质(杂质不参与反应),会导致测得的值_____________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
②AB段发生反应的化学方程式_____________ 。
③将B点物质在空气中继续加热至500℃得到C点物质,BC段发生反应的化学反应方程式为_____________ 。
【实验设计】
【实验分析】
(1)先鼓入氮气,再加热热分解装置的原因是
(2)实验过程中观察到:A中白色固体变蓝,证明产物有
(3)现测得装置D中硬质玻璃管固体质量减轻0.32g,则草酸亚铁晶体分解得到的CO的质量为
(4)上述实验装置不足之处是
(5)为进一步探究加热至400℃时固体产物的成分,另取1.80gFeC2O4·nH2O重新实验,测得热分解装置中固体质量随温度变化如图所示。
①FeC2O4·nH2O中n的值为
②AB段发生反应的化学方程式
③将B点物质在空气中继续加热至500℃得到C点物质,BC段发生反应的化学反应方程式为
更新时间:2022-11-11 09:46:10
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【推荐1】碘酸(HIO3)是易溶于水的强酸,不溶于有机溶剂。制取碘酸的实验装置如图1所示:
(1)实验室用二氧化锰与浓盐酸制氯气的化学方程式为_______
(2)可用图2装置除去Cl2中混有HCl气体,该洗气瓶中所装试剂的名称为_______ ,实验室将制得的氯气通入该装置中可观察到_______ 的现象,用图2装置_______ (填“能”或“不能”)证明氯气中含有HCl,用离子方程式说明理由_______
(3)制取碘酸时发生反应的离子方程式为_______
(4)从三颈烧瓶中分离出碘酸溶液时的实验操作名称为_______
(5)某同学用17.6克碘酸与足量碳酸钙在浓盐酸中进行反应,然后浓缩,获得Ca(IO3)2晶体14.0克,该次实验的产率是_______ (保留小数点后一位)
(1)实验室用二氧化锰与浓盐酸制氯气的化学方程式为
(2)可用图2装置除去Cl2中混有HCl气体,该洗气瓶中所装试剂的名称为
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【推荐2】某水溶液可能含有以下离子中的某几种:、、、、、、,现取三份100mL溶液分别进行如图所示实验,已知是白色难溶固体,具有较强的还原性,在空气中易被氧化成红褐色固体。根据实验结果,回答下列问题:
(1)溶液中一定含有的离子是_______ ,其中阴离子的浓度为_______ 。
(2)溶液中一定没有的离子是_______ ,可能含有的离子是_______ 。
(3)该溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式为_______ 。
(4)根据信息,写出在潮湿空气中被氧化成的化学方程式:_______ 。
(1)溶液中一定含有的离子是
(2)溶液中一定没有的离子是
(3)该溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式为
(4)根据信息,写出在潮湿空气中被氧化成的化学方程式:
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐3】碱式碳酸镁和无水氯化镁具有广泛的用途。
I.用白云石(CaCO3•MgCO3)为主要原料生产碱式碳酸镁和无水氯化镁的流程如下:
回答下列问题:
(1)白云石煅烧的化学方程式是:_____________________
(2)“灰浆”中除水和MgO外,主要成分还有:__________________
II.为探究所制得的水合碱式碳酸镁(m MgCO3•n Mg(OH)2•x H2O)的组成。某同学组装仪器如图所示:
(3)在装好试剂后,加热前应进行的操作是__________________
(4)A框中装置的作用是________________________ ;
(5)实验测得:硬质玻璃管中剩余的固体质量为1.60g,C处浓H2SO4增重0.90g,D处碱石灰增重1.32g,此水合碱式碳酸镁的化学式为:_____________________
I.用白云石(CaCO3•MgCO3)为主要原料生产碱式碳酸镁和无水氯化镁的流程如下:
回答下列问题:
(1)白云石煅烧的化学方程式是:
(2)“灰浆”中除水和MgO外,主要成分还有:
II.为探究所制得的水合碱式碳酸镁(m MgCO3•n Mg(OH)2•x H2O)的组成。某同学组装仪器如图所示:
(3)在装好试剂后,加热前应进行的操作是
(4)A框中装置的作用是
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解答题-工业流程题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】地球上的氮元素对动植物有重要作用,其中氨的合成与应用是当前的研究热点。
(1)人工固氮最主要的方法是Haber-Bosch法。通常用铁触媒作催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。写出反应的化学方程式_______ 。
(2)如图所示为实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
①实验室制取氨气的化学方程式是_______ ;检验氨气的方法为_______ 。
②实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是反应_______ (填“吸热”或“放热”),反应的化学方程式是_______ 。
(3)某氨氮废水资源化利用和处理的流程如图所示(部分物质已略去)。
①预处理过程中需要去除硫酸根,可选用的试剂是_______ 。
②蒸发结晶过程中不宜温度过高,其原因是_______ (用化学方程式表示)。
③上述流程中,包含过滤的分离操作是_______ (填序号)。
(1)人工固氮最主要的方法是Haber-Bosch法。通常用铁触媒作催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。写出反应的化学方程式
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(3)某氨氮废水资源化利用和处理的流程如图所示(部分物质已略去)。
①预处理过程中需要去除硫酸根,可选用的试剂是
②蒸发结晶过程中不宜温度过高,其原因是
③上述流程中,包含过滤的分离操作是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐2】在梨、香蕉等水果中存在着乙酸正丁酯。实验室制备乙酸正丁酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
实验步骤:
Ⅰ.乙酸正丁酯的制备
在A中加入7.4 g正丁醇、8.0 g乙酸,再加入数滴浓硫酸,摇匀,放入1~2颗沸石。按图安装带分水器的回流反应装置,并在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,缓慢加热A,在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水层液面的高度不变,使油层尽量回到圆底烧瓶中。反应达到终点后,停止加热,记录分出水的体积。
Ⅱ.产品的精制
把分水器中的酯层和A中反应液倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置后过滤,将产物常压蒸馏,收集124~126 ℃的馏分,得到5.8 g产品。请回答下列问题:
(1)写出乙酸正丁酯的制备化学反应方程式___________
(2)冷却水应从冷凝管的___________ (填“a”或“b”)口通入。
(3)产品的精制过程中,用饱和碳酸钠洗涤的目的是___________ ,洗涤完成后将有机层从分液漏斗的___________ (填“上口”或“下口”)转移到锥形瓶中。
(4)本实验中提高产品产率的操作是___________ 。
(5)判断反应终点的依据是___________ 。
(6)该实验过程中,生成乙酸正丁酯的产率是___________ 。
谁中溶解性 | 密度(g∙cm−3) | 沸点/℃ | 相对分子质量 | |
乙酸 | 溶于水 | 1.0492 | 118 | 60 |
正丁醇 | 微溶于水 | 0.8098 | 117.7 | 74 |
乙酸正丁酯 | 微溶于水 | 0.8824 | 126.5 | 116 |
Ⅰ.乙酸正丁酯的制备
在A中加入7.4 g正丁醇、8.0 g乙酸,再加入数滴浓硫酸,摇匀,放入1~2颗沸石。按图安装带分水器的回流反应装置,并在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,缓慢加热A,在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水层液面的高度不变,使油层尽量回到圆底烧瓶中。反应达到终点后,停止加热,记录分出水的体积。
Ⅱ.产品的精制
把分水器中的酯层和A中反应液倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置后过滤,将产物常压蒸馏,收集124~126 ℃的馏分,得到5.8 g产品。请回答下列问题:
(1)写出乙酸正丁酯的制备化学反应方程式
(2)冷却水应从冷凝管的
(3)产品的精制过程中,用饱和碳酸钠洗涤的目的是
(4)本实验中提高产品产率的操作是
(5)判断反应终点的依据是
(6)该实验过程中,生成乙酸正丁酯的产率是
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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】三硫代碳酸钠(Na2CS3)是强碱弱酸盐,可用于矿石浮选,一般情况下Na2CS3都是以溶液形式存在。某化学兴趣小组利用下图装置测定其溶液的浓度,实验步骤如下:
I.取100.0mL Na2CS3溶液置于仪器M中,打开K,通入一段时间氮气;
II.关闭K,打开分液漏斗活塞,滴入足量2.0mol·L-1稀H2SO4,关闭活塞;
III.反应结束后,再打开K,通入一段时间的热氮气;
IV.将B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量,得到14.4g固体。
已知:Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑。CS2和H2S均有毒,且CS2不溶于水,沸点46℃,与CO2某些性质相似。
回答下列问题:
(1)Na2CS3溶液遇酚酞试液变红,原因是___________ (用离子方程式表示)。
(2)仪器M的名称是___________ ;反应开始前通入氮气的目的是___________ 。
(3)B中发生反应的离子方程式为___________ 。
(4)装置C的作用是___________ 。
(5)根据实验数据计算,Na2CS3溶液的物质的量浓度为___________ 。
(6)反应结束后通入热氮气的目的是___________ 。
I.取100.0mL Na2CS3溶液置于仪器M中,打开K,通入一段时间氮气;
II.关闭K,打开分液漏斗活塞,滴入足量2.0mol·L-1稀H2SO4,关闭活塞;
III.反应结束后,再打开K,通入一段时间的热氮气;
IV.将B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量,得到14.4g固体。
已知:Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑。CS2和H2S均有毒,且CS2不溶于水,沸点46℃,与CO2某些性质相似。
回答下列问题:
(1)Na2CS3溶液遇酚酞试液变红,原因是
(2)仪器M的名称是
(3)B中发生反应的离子方程式为
(4)装置C的作用是
(5)根据实验数据计算,Na2CS3溶液的物质的量浓度为
(6)反应结束后通入热氮气的目的是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】锡(Sn)是第IVA族元素,其常见的氯化物有SnCl4和SnCl2。SnCl4常温下为液体,遇水极易发生水解反应;SnCl2常温下为固体,具有还原性,可被空气中的氧气氧化。某化学实验小组制备SnCl4的装置如图(加热与夹持装置省略)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______ ;装置B中盛放的试剂是_______ 。
(2)制取SnCl4的操作步骤为:①连接好装置;②_______ ;③添加药品、滴加浓盐酸;④待装置D_______ 后,加热装置C;⑤收集SnCl4。请补充上述实验步骤。已知装置A中反应的还原产物为,写出该反应的离子方程式_______ 。
(3)装置E的作用是_______ 。
(4)经测定发现实验所得SnCl4,样品中含有少量的SnCl2,测定样品纯度的方案如下:
取ag样品溶于足量稀盐酸中,加入淀粉溶液作指示剂,用碘酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液。滴定过程中先后发生的反应为:
i.
ii.(均未配平)
则SnCl4样品的纯度为_______ %;若滴定时间过长,会使测量结果_______ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是
(2)制取SnCl4的操作步骤为:①连接好装置;②
(3)装置E的作用是
(4)经测定发现实验所得SnCl4,样品中含有少量的SnCl2,测定样品纯度的方案如下:
取ag样品溶于足量稀盐酸中,加入淀粉溶液作指示剂,用碘酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液。滴定过程中先后发生的反应为:
i.
ii.(均未配平)
则SnCl4样品的纯度为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐2】硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案。
方案一 滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定,测定铁元素的含量
(1)写出该滴定反应的离子方程式_______________________ 。
(2)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是________ (夹持部分略去)(填字母序号)
(3)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、药匙、烧杯、胶头滴管外,还需___________ (填仪器名称)。
在溶液配制过程中,下列操作会导致配制结果偏低的是___________ (填写代号)。
a. 定容时,俯视容量瓶刻度线
b. 容量瓶在使用前内有少量蒸馏水
c. 转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤
d. 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
(4)上述实验中KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是________ 。
a.浓盐酸 b.稀硫酸 c.稀硝酸 d.浓硫酸
方案二 称量法:操作流程如下:
(5)写出步骤②中H2O2氧化Fe2+的离子方程式_______________ 。
步骤②中除用H2O2外还可以使用的物质是___________
步骤②是否可以省略________ ,理由是_______________ 。
(6)步骤④一系列操作依次是:过滤、洗涤、____________ 、冷却、称量。
(7)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量________ g(用含a的代数式表示)。
方案一 滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定,测定铁元素的含量
(1)写出该滴定反应的离子方程式
(2)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是
(3)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、药匙、烧杯、胶头滴管外,还需
在溶液配制过程中,下列操作会导致配制结果偏低的是
a. 定容时,俯视容量瓶刻度线
b. 容量瓶在使用前内有少量蒸馏水
c. 转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤
d. 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
(4)上述实验中KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是
a.浓盐酸 b.稀硫酸 c.稀硝酸 d.浓硫酸
方案二 称量法:操作流程如下:
(5)写出步骤②中H2O2氧化Fe2+的离子方程式
步骤②中除用H2O2外还可以使用的物质是
步骤②是否可以省略
(6)步骤④一系列操作依次是:过滤、洗涤、
(7)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量
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【推荐3】工业上以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁( FeTiO3),含有MgO、SiO2等杂质]为原料,制备金属钛和铁红的工艺流程如下:
已知:①酸浸时, FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+;②本实验温度下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11;请回答下列问题:
(1)酸浸时如何提高浸取速度和浸取率_________ (至少答两种方法)。
(2)“水解”生成H2TiO3的离子方程式为_____________ 。
(3)“沉铁”过程中,反应的离子方程式为_______ ;该过程需控制反应温度低于35 ℃,原因为___________ 。
(4)滤液3可用于制备Mg(OH)2。若滤液3中c(Mg2+)=1.0×10-3 mo/L,向其中加入NaOH固体,调整溶液pH值大于________ 时,可使Mg2+沉淀完全。
(5)“电解”时,电解质为熔融的CaO,两电极材料为石墨棒。则_______ 极石墨棒需要定期更换,原因是_____________ 。
(6)测定铁红产品纯度:称取mg铁红,溶于一定量的硫酸之中,配成500.00 mL溶液。从其中量取20.00 mL溶液,加入过量的KI,充分反应后,用 c mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点,发生反应:I2+2S2O=S4O+2I-。平行滴定三次,硫代硫酸钠平均消耗体积为V mL。则铁红产品的纯度为________ (用c、V、m表示)。
已知:①酸浸时, FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+;②本实验温度下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11;请回答下列问题:
(1)酸浸时如何提高浸取速度和浸取率
(2)“水解”生成H2TiO3的离子方程式为
(3)“沉铁”过程中,反应的离子方程式为
(4)滤液3可用于制备Mg(OH)2。若滤液3中c(Mg2+)=1.0×10-3 mo/L,向其中加入NaOH固体,调整溶液pH值大于
(5)“电解”时,电解质为熔融的CaO,两电极材料为石墨棒。则
(6)测定铁红产品纯度:称取mg铁红,溶于一定量的硫酸之中,配成500.00 mL溶液。从其中量取20.00 mL溶液,加入过量的KI,充分反应后,用 c mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点,发生反应:I2+2S2O=S4O+2I-。平行滴定三次,硫代硫酸钠平均消耗体积为V mL。则铁红产品的纯度为
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(0.65)
解题方法
【推荐1】某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置,用环己醇制备环己烯:
已知: +H2O
(1)制备粗品:采用如图所示的装置,用环己醇制备环己烯。
将10.0g环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀放入沸石,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中加沸石的作用是_______ 。
②试管C置于冰水浴中的目的是_______ 。
③浓硫酸的作用是_______ 。
(2)制备精品:
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_______ 层(填“上”或“下”),分液后用_______ 洗涤(填字母)。
A.溶液 B.稀 C.溶液
②再将环己烯按如图装置蒸馏。冷凝水从_______ 口流出(填“g”或“f”)。
③蒸馏前加入无水,其作用是_______ 。
④收集产品时,应收集_______ ℃的馏分。
⑤以下区分环己烯粗品和精品的方法中,合理的是_______ 。
a.用钠 b.用酸性高锰酸钾溶液 c.用溴水
⑥若最终收集到环己烯8.20mL,则产率为_______ %(结果保留三位有效数字)。
已知: +H2O
密度() | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 | 摩尔质量(g/mol) | |
环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 | 100 |
环己烯 | 0.81 | 83 | 难溶于水 | 82 |
将10.0g环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀放入沸石,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中加沸石的作用是
②试管C置于冰水浴中的目的是
③浓硫酸的作用是
(2)制备精品:
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在
A.溶液 B.稀 C.溶液
②再将环己烯按如图装置蒸馏。冷凝水从
③蒸馏前加入无水,其作用是
④收集产品时,应收集
⑤以下区分环己烯粗品和精品的方法中,合理的是
a.用钠 b.用酸性高锰酸钾溶液 c.用溴水
⑥若最终收集到环己烯8.20mL,则产率为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐2】次磷酸钠(NaH2PO2)是一种抗氧剂。某小组设计实验制备NaH2PO2并探究PH3的性质。已知:P4和NaOH溶液共热生成NaH2PO2和PH3。
(1)盛装NaOH溶液的仪器名称是_______ 。D装置的作用是_______ 。
(2)写出A中反应的化学方程式:_______ 。
(3)实验中发现B中蓝色溶液变为无色溶液,产生红色固体,经检验红色固体为单质,溶液中有两种最高价含氧酸。B中反应的离子方程式为_________ 。
(4)实验完毕后,对烧瓶中溶液进行蒸发浓缩、________ 、过滤、洗涤、N2气氛中干燥。氮气作用是_______ 。
(5)经检验制备的NaH2PO2产品中混有少量Na3PO4,其产生的原因是_______ 。取少量产品溶于水,滴加少量HAuCl4溶液,产生黄色固体单质,则NaH2PO2具有_______ 性。
(6)12.4g白磷制得纯度为96%的NaH2PO2产品26.2g。产品收率为_______ %(保留两位有效数字)。提示:产品收率等于产品实际质量与理论质量之比。
(1)盛装NaOH溶液的仪器名称是
(2)写出A中反应的化学方程式:
(3)实验中发现B中蓝色溶液变为无色溶液,产生红色固体,经检验红色固体为单质,溶液中有两种最高价含氧酸。B中反应的离子方程式为
(4)实验完毕后,对烧瓶中溶液进行蒸发浓缩、
(5)经检验制备的NaH2PO2产品中混有少量Na3PO4,其产生的原因是
(6)12.4g白磷制得纯度为96%的NaH2PO2产品26.2g。产品收率为
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【推荐3】二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图:
已知:i.Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+,也能与SO结合成[CeSO4]2+;
ii.在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取,而Ce3+不能
iii.常温下,Ce2(CO3)3饱和溶液浓度为1.0×10-6mol/L,请回答下列问题:
(1)“萃取”时存在反应:Ce4++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+,萃取后水层中还存在的含铈元素的微粒主要是______ ,经处理后可循环使用
(2)“反萃取”中加H2O2的主要反应离子方程式为_____ ,在“反萃取”后所得水层中加入1.0mol/L的NH4HCO3溶液,产生Ce2(CO3)3沉淀,当Ce3+沉淀完全时[c(Ce3+)=1×10-5mol/L],溶液中c(CO)约为______ 。
已知:i.Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+,也能与SO结合成[CeSO4]2+;
ii.在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取,而Ce3+不能
iii.常温下,Ce2(CO3)3饱和溶液浓度为1.0×10-6mol/L,请回答下列问题:
(1)“萃取”时存在反应:Ce4++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+,萃取后水层中还存在的含铈元素的微粒主要是
(2)“反萃取”中加H2O2的主要反应离子方程式为
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