稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(可能含FeO、Fe2O3、Al2O3等物质)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸(C11H23COOH)熔点为44℃;月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;的,开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是_______ 。
(2)“过滤1”前,用NaOH溶液调pH至_______ 的范围内,该过程中Al3+发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______ 。
(4)“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高产率,其原因是_______ 。
(5)操作X的过程为:先_______ 、再固液分离。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。
①用电解YCl3和PtCl4熔融盐的方法可以制备Pt3Y,则生成1molPt3Y合金转移_______ mol电子。
②用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化O2的还原,发生的电极反应为_______ 。
已知:月桂酸(C11H23COOH)熔点为44℃;月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;的,开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子 | Mg2+ | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | RE3+ |
开始沉淀时的pH | 8.8 | 1.4 | 6.9 | 3.6 | 6.2~7.4 |
沉淀完全时的pH | / | 3.2 | 8.9 | 4.7 | / |
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是
(2)“过滤1”前,用NaOH溶液调pH至
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中低于
(4)“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高产率,其原因是
(5)操作X的过程为:先
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。
①用电解YCl3和PtCl4熔融盐的方法可以制备Pt3Y,则生成1molPt3Y合金转移
②用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化O2的还原,发生的电极反应为
更新时间:2024-01-22 09:05:13
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂(LiFePO4)为正极材料的一种锂离子二次电池。一种由钛白副产硫酸亚铁[主要成分为FeSO4,还含有少量Fe2(SO4)3、TiOSO4、MgSO4]制备锂离子电池正极材料的前驱体FePO4的工艺流程如图所示:
已知常温下:①“酸溶”后,溶液pH=2.3,有关微粒浓度如下表所示:
②TiO2++2H2OH2TiO3+2H+,pH=4时,H2TiO3沉淀完全。
③Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。
(1)LiFePO4中,Li+的轨道表示式是___________ ,该化合物中Fe2+的基态离子的电子排布式为___________ 。
A.[Ar]3d6 B.[Ar]3d64s2 C.[Ar]3d5
(2)“除杂过滤”工序中,将TiO2+转化为H2TiO3除去。加入铁粉的作用是___________ 。
(3)当H2TiO3沉淀完全时,滤渣中是否含有Mg(OH)2 ?结合计算说明原因___________ 。(忽略溶液体积的变化)
(4)“结晶过滤”获得FeSO4·7H2O的操作为___________ 。
A.蒸发结晶、趁热过滤 B.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(5)书写“氧化”时发生反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目。___________
(6)工业上可以用电解磷铁渣(主要含FeP)的方法制备FePO4,电解原理如图所示:
①溶液中的H+向___________ 极移动。
A.磷铁渣 B.石墨
②生成FePO4的电极反应式为___________ 。
已知常温下:①“酸溶”后,溶液pH=2.3,有关微粒浓度如下表所示:
微粒 | TiO2+ | Mg2+ |
浓度/mol·L-1 | 0.0043 | 0.07 |
③Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。
(1)LiFePO4中,Li+的轨道表示式是
A.[Ar]3d6 B.[Ar]3d64s2 C.[Ar]3d5
(2)“除杂过滤”工序中,将TiO2+转化为H2TiO3除去。加入铁粉的作用是
(3)当H2TiO3沉淀完全时,滤渣中是否含有Mg(OH)2 ?结合计算说明原因
(4)“结晶过滤”获得FeSO4·7H2O的操作为
A.蒸发结晶、趁热过滤 B.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(5)书写“氧化”时发生反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(6)工业上可以用电解磷铁渣(主要含FeP)的方法制备FePO4,电解原理如图所示:
①溶液中的H+向
A.磷铁渣 B.石墨
②生成FePO4的电极反应式为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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解题方法
【推荐2】常温下,几种物质的溶度积常数见下表:
(1)常温下,某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为制得纯净CuCl2溶液,宜加入_______ 调至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=_______ 。
(2)过滤后,将所得滤液经过_______ 、_______ 操作,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(3)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需要进行的操作是_______ 。
(4)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.800 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀CuI。过滤后,滤液用 0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL。(已知:I2+2S2=S4+2I-)
①可选用_______ 作滴定指示剂,滴定终点的现象是_______ 。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为_______ 。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为_______ 。
物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | CuCl | CuI |
Ksp | 2.2×10-20 | 2.6×10-39 | 1.7×10-7 | 1.3×10-12 |
(2)过滤后,将所得滤液经过
(3)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需要进行的操作是
(4)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.800 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀CuI。过滤后,滤液用 0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL。(已知:I2+2S2=S4+2I-)
①可选用
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为
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解题方法
【推荐3】铁碳微电解技术是近年来处理各种污水的一种重要方法,其装置如图所示。
请回答下列问题:
(1)当污水通过铁碳微电解反应器时,会形成数量巨大的微小电池,这些微小电池的负极为______ ,若污水为酸性溶液,且通过曝气机鼓入充足的空气,正极反应式为:______ 。
(2)其治理污水原理主要有以下几个方面:
①一些不活泼的重金属离子被Fe置换出来。写出从中置换金的离子方程式______ 。
②在处理过程中,有些胶体会发生电泳,向某极富集,从而聚沉除去。胶体电泳时,会向______ 极移动。
③吸附作用。Fe、C、、等都有吸附作用,可以吸附一些悬浮物质。以上四种物质都有吸附性是因为______ 。
A.都有还原性 表面积都很大 都含金属元素 都是胶体
④过程中产生的能沉淀或结合一些无机阴离子例如生成FeS沉淀。由FeS制备气体可选用______ 。
A.稀硫酸 稀硝酸 稀盐酸 浓硫酸
(3)溶液中的Fe元素最终均转化为沉淀除去。为更好除去和,请参考装置图,从试剂用量角度提出可以采取哪些措施回答一条即可______ 。
(4)已知常温下,;。
①计算的水解常数为______ 。
②向饱和、混合溶液中,逐渐加入少量固体忽略体积和温度变化,会______ ,选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“不变”。结合相关数据推理说明原因______ 。
请回答下列问题:
(1)当污水通过铁碳微电解反应器时,会形成数量巨大的微小电池,这些微小电池的负极为
(2)其治理污水原理主要有以下几个方面:
①一些不活泼的重金属离子被Fe置换出来。写出从中置换金的离子方程式
②在处理过程中,有些胶体会发生电泳,向某极富集,从而聚沉除去。胶体电泳时,会向
③吸附作用。Fe、C、、等都有吸附作用,可以吸附一些悬浮物质。以上四种物质都有吸附性是因为
A.都有还原性 表面积都很大 都含金属元素 都是胶体
④过程中产生的能沉淀或结合一些无机阴离子例如生成FeS沉淀。由FeS制备气体可选用
A.稀硫酸 稀硝酸 稀盐酸 浓硫酸
(3)溶液中的Fe元素最终均转化为沉淀除去。为更好除去和,请参考装置图,从试剂用量角度提出可以采取哪些措施回答一条即可
(4)已知常温下,;。
①计算的水解常数为
②向饱和、混合溶液中,逐渐加入少量固体忽略体积和温度变化,会
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解答题-原理综合题
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【推荐1】“双碳(即碳达峰与碳中和)”要求加快降低碳排放步伐,引导绿色技术创新,提高产业和经济的全球竞争力。电催化制备高附加值的化学品既能满足“双碳”要求,又能实现的资源化利用。回答下列问题:
(1)杭州亚运会采用零碳甲醇点燃亚运主火炬,零碳甲醇是指采用为原料制备的甲醇。利用质子交换膜进行废水处理,产生的进行电催化合成甲醇的工作原理如图1、图2所示,这实现了废水处理的无废碳过程。
①图1中,的移动方向是___________ (填“向左移动”或“向右移动”)。
②图2中,生成甲醇的电极为___________ (填“阳极”或“阴极”),其电极反应式为___________ 。
③若图2中的“直流电源”用图1装置代替,则电极A连接___________ (填“C”或“D”)极。
(2)科技工作者设计了如图所示的电化学装置,该装置在室温下即能以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯()。
①直流电源的正极为___________ (填“p”或“q”)。
②电解总过程的化学方程式为___________ 。
③该电化学反应机理中,充当氧化剂的物质有___________ (填一种,填化学式或结构简式)。
(3)通过阴离子交换膜及合适的催化剂,先使电催化转化为乙烯,乙烯再与氯碱电化学体系结合制备高附加值的环氧乙烷的工作原理如图所示:
①环氧乙烷是氯碱电化学体系的___________ (填“阴”或“阳”)极产物。
②电极H上生成67.2L(标准状况)时,理论上氯碱电化学体系可得到___________ g环氧乙烷。
(1)杭州亚运会采用零碳甲醇点燃亚运主火炬,零碳甲醇是指采用为原料制备的甲醇。利用质子交换膜进行废水处理,产生的进行电催化合成甲醇的工作原理如图1、图2所示,这实现了废水处理的无废碳过程。
①图1中,的移动方向是
②图2中,生成甲醇的电极为
③若图2中的“直流电源”用图1装置代替,则电极A连接
(2)科技工作者设计了如图所示的电化学装置,该装置在室温下即能以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯()。
①直流电源的正极为
②电解总过程的化学方程式为
③该电化学反应机理中,充当氧化剂的物质有
(3)通过阴离子交换膜及合适的催化剂,先使电催化转化为乙烯,乙烯再与氯碱电化学体系结合制备高附加值的环氧乙烷的工作原理如图所示:
①环氧乙烷是氯碱电化学体系的
②电极H上生成67.2L(标准状况)时,理论上氯碱电化学体系可得到
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【推荐2】回答下列问题
(1)将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) ΔH2<0
③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g) ΔH3
反应③的ΔH3=___________ (用ΔH1,ΔH2表示)。
(2)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液一段时间后,若要恢复到电解前的浓度,须向所得的溶液中加入0.3molCu(OH)2。此电解过程中两个电极共放出气体为___________ mol,若要恢复到电解前的浓度,还可加入0.3mol___________ 和0.3molH2O。
(3)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2为原料组成的新型电池示意图如图:
为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环。该电池负极电极反应为___________ 。
(4)用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,其装置如乙图。理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(体积为标准状况下的体积)。
①写出在t1后,石墨电极上的电极反应:___________ ;原NaCl溶液物质的量浓度为___________ mol·L-1(假设溶液体积不变)。
②当向上述甲装置中通入标准状况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为___________ g。
(1)将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) ΔH2<0
③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g) ΔH3
反应③的ΔH3=
(2)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液一段时间后,若要恢复到电解前的浓度,须向所得的溶液中加入0.3molCu(OH)2。此电解过程中两个电极共放出气体为
(3)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2为原料组成的新型电池示意图如图:
为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环。该电池负极电极反应为
(4)用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,其装置如乙图。理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(体积为标准状况下的体积)。
①写出在t1后,石墨电极上的电极反应:
②当向上述甲装置中通入标准状况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为
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【推荐3】应用电化学原理,回答下列问题:
(1)下图中电流计指针偏移时,盐桥(含琼脂的饱和溶液)中___________ (填离子符号)移向硫酸锌溶液。
(2)若下图为电解精炼银的示意图(粗银中含有等杂质),则___________ (填“a”或“b”)极为粗银。电解一段时间后,电解液中浓度将___________ (填“变大”“变小”或“不变”),若下图为在铁件上电镀银的示意图,铁件应是___________ (填“”或“”)极。
(3)现有如下图所示装置,所有电极均为,请按要求回答下列问题:
①甲装置是___________ (填“原电池”或“电解池”),甲池中a极的电极反应式___________ ,乙池中c极的电极反应式___________ 。
②通电5min后,电路中通过0.2mol电子,乙中共收集2.24L气体(标准状况),溶液体积为200mL,则通电前溶液的物质的量浓度为___________ (设电解前后溶液体积无变化),若加入一种物质即可使乙装置溶液恢复到电解前的状态,则加入的物质是___________ ,其物质的量为___________ 。
③现用丙装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾,其中M、N为离子交换膜,只允许某些离子通过,则N为___________ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(1)下图中电流计指针偏移时,盐桥(含琼脂的饱和溶液)中
(2)若下图为电解精炼银的示意图(粗银中含有等杂质),则
(3)现有如下图所示装置,所有电极均为,请按要求回答下列问题:
①甲装置是
②通电5min后,电路中通过0.2mol电子,乙中共收集2.24L气体(标准状况),溶液体积为200mL,则通电前溶液的物质的量浓度为
③现用丙装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾,其中M、N为离子交换膜,只允许某些离子通过,则N为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】如图是中学化学中常用于混合物分离和提纯的装置。
(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,选择装置_______ (填代表装置图的字母,下同);除去自来水中的等杂质,选择装置_______ 。
(2)把从碘水中分离出来,选择装置_______ ,该方法包括_______ 。
(3)装置A中①的名称是_______ ,进水的方向是从_______ 口(填“上”或“下”进水。用装置B进行实验时发现液体不能顺利滴下,排除活塞处堵塞的情况,可能是_______ (任写一条)。
(4)配制饱和食盐水的食盐必须精制,精制过程中需要除去、、等杂质离子,往往先后加入、、溶液作为除杂试剂,向其中加入后产生的沉淀是_______ 。最后加盐酸时,与盐酸反应的物质是_______ 。
(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,选择装置
(2)把从碘水中分离出来,选择装置
(3)装置A中①的名称是
(4)配制饱和食盐水的食盐必须精制,精制过程中需要除去、、等杂质离子,往往先后加入、、溶液作为除杂试剂,向其中加入后产生的沉淀是
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解答题-工业流程题
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【推荐2】以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:
(1)氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为________ 。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有________ (填序号)。
A.适当减缓通入Cl2速率
B.充分搅拌浆料
C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为____ (填化学式)。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2]_____ 1∶5(填“>”、“<”或“=”)。
(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是____ 。
(1)氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有
A.适当减缓通入Cl2速率
B.充分搅拌浆料
C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2]
(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是
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解题方法
【推荐3】某化学兴趣小组拟按如下步骤合成铁系催化剂的中间体[Fe(CO)2Cl2]:
其中步骤①实验装置如图所示:
已知:
(I)多聚甲醛为(CH2O)n(n=6~100),当n<12的多聚甲醛可溶于水,当n≥12则不溶于水;加酸或160~200°C加热时会解聚。
(Ⅰ)[Fe(CO)2Cl2]遇氧气、水都会反应,其中Fe的化合价为+2价。
(Ⅱ)SnCl2有强还原性,可被弱氧化剂HgCl2氧化:2HgCl2+SnCl2=Hg2Cl2↓+SnCl4。
请回答:
(1)步骤③产物干燥后仍需放置在干燥器中,以下称为干燥器的是_______。
(2)操作步骤②时仍需在氩气氛围下完成,理由是_______ 。
(3)写出生成[Fe(CO)2Cl2]的化学反应方程式_______ 。
(4)仪器a中盛放的试剂为_______ ,装置b的作用是_______ 。
(5)测定产品纯度时,先称取一定量[Fe(CO)2Cl2],经多步处理并转化为Fe2+后,再用KMnO4标准溶液(用Na2C2O4标准溶液标定)滴定其含量。从下列选项中选出合理的操作并排序:_______ 。
c→ →a→ → →f
a.将准确称量的[Fe(CO)2Cl2]溶解于水
b.准确称量Na2C2O4并配制一定物质的量浓度的溶液,进行滴定
c.将制备的KMnO4溶液加热煮沸,冷却后滤去MnO2
d.用HgCl2除过量的SnCl2,滤去沉淀
e.加入足量SnCl2进行还原
f.用Na2C2O4标准溶液标定后的KMnO4溶液进行滴定
下列情况会导致测量结果偏大的是_______ 。
A.[Fe(CO)2Cl2]产品含少量多聚甲醛杂质
B.过量的SnCl2未被除尽
C.[Fe(CO)2Cl2]产品部分氧化或潮解
D.配好的KMnO4标准溶液久置后使用
其中步骤①实验装置如图所示:
已知:
(I)多聚甲醛为(CH2O)n(n=6~100),当n<12的多聚甲醛可溶于水,当n≥12则不溶于水;加酸或160~200°C加热时会解聚。
(Ⅰ)[Fe(CO)2Cl2]遇氧气、水都会反应,其中Fe的化合价为+2价。
(Ⅱ)SnCl2有强还原性,可被弱氧化剂HgCl2氧化:2HgCl2+SnCl2=Hg2Cl2↓+SnCl4。
请回答:
(1)步骤③产物干燥后仍需放置在干燥器中,以下称为干燥器的是_______。
A. | B. | C. | D. |
(2)操作步骤②时仍需在氩气氛围下完成,理由是
(3)写出生成[Fe(CO)2Cl2]的化学反应方程式
(4)仪器a中盛放的试剂为
(5)测定产品纯度时,先称取一定量[Fe(CO)2Cl2],经多步处理并转化为Fe2+后,再用KMnO4标准溶液(用Na2C2O4标准溶液标定)滴定其含量。从下列选项中选出合理的操作并排序:
c→ →a→ → →f
a.将准确称量的[Fe(CO)2Cl2]溶解于水
b.准确称量Na2C2O4并配制一定物质的量浓度的溶液,进行滴定
c.将制备的KMnO4溶液加热煮沸,冷却后滤去MnO2
d.用HgCl2除过量的SnCl2,滤去沉淀
e.加入足量SnCl2进行还原
f.用Na2C2O4标准溶液标定后的KMnO4溶液进行滴定
下列情况会导致测量结果偏大的是
A.[Fe(CO)2Cl2]产品含少量多聚甲醛杂质
B.过量的SnCl2未被除尽
C.[Fe(CO)2Cl2]产品部分氧化或潮解
D.配好的KMnO4标准溶液久置后使用
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【推荐1】过氧乙酸()是一种高效消毒剂。它可由冰醋酸和过氧化氢在浓硫酸催化作用下制得,实验装置和步骤如下:
①在三颈烧瓶中加入一定量冰醋酸与浓H2SO4的混合液体,再缓缓加入适量30%的双氧水。
②不断搅拌并控制B中混合液的温度为20~30℃至反应结束。
③接入冷凝管和抽气泵,在锥形瓶中收集得到产品。
请回答下列问题:
(1)仪器C的名称是_______________ ;仪器C中冷水流入口是_____ (填a或b);
(2)为更好地控制反应温度,应采用方法是_________________ ;
(3)生成过氧乙酸的化学方程式为________________________________________ ;
(4)不同反应物比例,实验测得生成过氧乙酸含量(%)随时间的变化数据(见下表),由表中数据可知,反应物最佳比例()是______ ,反应所需时间约________ (选填1、3、5、7)小时;
(5)请设计实验比较Fe3+、Cu2+对过氧乙酸的催化效率;可供选择的试剂和主要器材有:a.过氧乙酸溶液、b.1mol/L的FeCl3溶液、c.0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液、d.0.5mol/L的CuCl2溶液、e.1mol/L的CuSO4溶液、f.计时器、g.测量气体体积的针筒、i.带导气管的试管。
你选择的试剂及器材是a、_______ 、f、g、i(选填序号)。
(6)碘量法分析:取2.00mL过氧乙酸试样(已除去残余H2O2)稀释成100mL,从中取出5.00mL,再加入10mL10%KI溶液和几滴淀粉溶液,摇匀(CH3COOOH+2I−+2H+=I2+CH3COOH+H2O),反应完全后再用0.1000mol/L的Na2S2O3标准液滴定至终点(反应方程式为2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),共消耗14.00mLNa2S2O3标准液。该样品中过氧乙酸的物质的量浓度是_____ mol/L。
①在三颈烧瓶中加入一定量冰醋酸与浓H2SO4的混合液体,再缓缓加入适量30%的双氧水。
②不断搅拌并控制B中混合液的温度为20~30℃至反应结束。
③接入冷凝管和抽气泵,在锥形瓶中收集得到产品。
请回答下列问题:
(1)仪器C的名称是
(2)为更好地控制反应温度,应采用方法是
(3)生成过氧乙酸的化学方程式为
(4)不同反应物比例,实验测得生成过氧乙酸含量(%)随时间的变化数据(见下表),由表中数据可知,反应物最佳比例()是
反应物比例 | 反应时间(小时) | ||||
0.5 | 1 | 3 | 5 | 7 | |
2∶1 | 7.38 | 8.46 | 9.42 | 11.26 | 13.48 |
1∶1 | 10.56 | 12.92 | 13.54 | 20.72 | 20.70 |
1∶2 | 6.14 | 7.10 | 7.96 | 10.38 | 12.36 |
(5)请设计实验比较Fe3+、Cu2+对过氧乙酸的催化效率;可供选择的试剂和主要器材有:a.过氧乙酸溶液、b.1mol/L的FeCl3溶液、c.0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液、d.0.5mol/L的CuCl2溶液、e.1mol/L的CuSO4溶液、f.计时器、g.测量气体体积的针筒、i.带导气管的试管。
你选择的试剂及器材是a、
(6)碘量法分析:取2.00mL过氧乙酸试样(已除去残余H2O2)稀释成100mL,从中取出5.00mL,再加入10mL10%KI溶液和几滴淀粉溶液,摇匀(CH3COOOH+2I−+2H+=I2+CH3COOH+H2O),反应完全后再用0.1000mol/L的Na2S2O3标准液滴定至终点(反应方程式为2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),共消耗14.00mLNa2S2O3标准液。该样品中过氧乙酸的物质的量浓度是
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
【推荐2】Ⅰ.由三种元素组成的化合物,按如下流程进行实验。气体为混合物,为黄色沉淀。请回答:
(1)的结构式______ 。
(2)固体与足量稀盐酸反应的化学方程式是______ 。
(3)气体中的一种气体与溶液反应生成的化学方程式______ 。
Ⅱ.是一种优良的净水剂。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水。经查阅资料得知:无水在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检验装置的气密性;
②通入干燥的,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④……;
⑤体系冷却后,停止通入,改通干燥的,最后将收集器密封。
请回答下列问题:
(1)第③步加热后,生成的烟状大部分进入收集器,少量沉积在反应管右端。要使沉积的进入收集器,第④步操作是______ 。
(2)第⑤步中改通氮气的目的是______ 。
(3)写出中发生反应的离子方程式______ 。
(4)上述操作步骤中,为防止潮解所采取的措施有(填步骤序号)______ 。
(1)的结构式
(2)固体与足量稀盐酸反应的化学方程式是
(3)气体中的一种气体与溶液反应生成的化学方程式
Ⅱ.是一种优良的净水剂。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水。经查阅资料得知:无水在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检验装置的气密性;
②通入干燥的,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④……;
⑤体系冷却后,停止通入,改通干燥的,最后将收集器密封。
请回答下列问题:
(1)第③步加热后,生成的烟状大部分进入收集器,少量沉积在反应管右端。要使沉积的进入收集器,第④步操作是
(2)第⑤步中改通氮气的目的是
(3)写出中发生反应的离子方程式
(4)上述操作步骤中,为防止潮解所采取的措施有(填步骤序号)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】As2S3是国民经济发展中不可缺少的资源,是剧毒物质。某小组拟在实验室模拟对As2S3矿渣进行回收处理,湿法制取As2S3,实验装置及步骤如下。
步骤1:向C装置的反应瓶中,加入61.5g As2S3粉料与200mL足量的CuSO4溶液形成料浆,关闭开关B,控制温度80℃左右,持续搅拌反应1小时。
步骤2:待C装置反应瓶中的反应溶液冷却至室温,料浆中主要含CuS和As2O3,打开B,通入过量氧气使微溶的As2O3氧化成易溶的As2O5,过滤。
步骤3:向步骤2的滤液中通入二氧化硫,使As2O5还原,经冷却析出As2O3晶体19.8g。
(1)A装置中仪器X的名称是_______ ;步骤1将As2S3粉碎后制成料浆的目的是_______ 。
(2)步骤1中,C装置反应瓶中发生反应的化学方程式为_______ 。步骤2中,若过滤后的溶液中Cu2+浓度为0.5mol·L-1,已知CuS的Ksp=6.3×10-36。则滤液中S2-浓度为_______ mol·L-1。
(3)步骤3中,通入二氧化硫使As2O5还原的离子方程式为_______ 。
(4)本实验中As2O3的产率最接近于_______(填标号)。
(5)将分离出As2O3晶体后的母液收集、循环使用,其实际工业生产的意义是_______ 。
步骤1:向C装置的反应瓶中,加入61.5g As2S3粉料与200mL足量的CuSO4溶液形成料浆,关闭开关B,控制温度80℃左右,持续搅拌反应1小时。
步骤2:待C装置反应瓶中的反应溶液冷却至室温,料浆中主要含CuS和As2O3,打开B,通入过量氧气使微溶的As2O3氧化成易溶的As2O5,过滤。
步骤3:向步骤2的滤液中通入二氧化硫,使As2O5还原,经冷却析出As2O3晶体19.8g。
(1)A装置中仪器X的名称是
(2)步骤1中,C装置反应瓶中发生反应的化学方程式为
(3)步骤3中,通入二氧化硫使As2O5还原的离子方程式为
(4)本实验中As2O3的产率最接近于_______(填标号)。
A.40% | B.50% | C.60% | D.70% |
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