提新型锂电池的正极材料,可由菱锰矿(主要含,含有少量Fe、Ni、Al等元素)经过如下过程制得:(1)“酸浸”时使用硫酸,浸出液中主要含有的金属阳离子是,还含有少量、和。“氧化”时向浸出液中滴加溶液除去,当溶液滴加过量后,溶液中的物质的量逐渐减小,原因是___________ 。
(2)“除杂”时先调节溶液的,将和沉淀完全,继续向溶液中加入BaS固体(可溶于水),可将转化为NiS沉淀。当沉淀完全而不沉淀的原因是___________ 。[已知金属离子浓度小于mol⋅L-1时可认为沉淀完全,除杂时溶液中mol⋅L-1。,]
(3)“电解”时可制得,同时电解液可循环使用。电解液中可循环使用的物质是___________ 。
(4)的一种晶胞结构如下图甲所示,图甲中表示出晶胞的边长及坐标轴,晶胞中部分和未标出,图乙为沿y轴方向晶胞投影图,图丙为沿z轴方向晶胞投影图,请在图甲上用“●”和“○”补充完整所缺的和。_________ (5)将与固体混合煅烧可制得,为测定制得样品的纯度,现进行如下实验:称取0.800 g样品,加入足量硫酸和10.00 mL 1.000 mol⋅L-1的溶液,充分反应后,用0.100 mol⋅L-1 标准溶液滴定过量的,到达滴定终点时消耗标准溶液16.00 mL。计算样品的纯度并写出计算过程_________ 。实验中发生反应的离子方程式为:(未配平);(未配平)。
(2)“除杂”时先调节溶液的,将和沉淀完全,继续向溶液中加入BaS固体(可溶于水),可将转化为NiS沉淀。当沉淀完全而不沉淀的原因是
(3)“电解”时可制得,同时电解液可循环使用。电解液中可循环使用的物质是
(4)的一种晶胞结构如下图甲所示,图甲中表示出晶胞的边长及坐标轴,晶胞中部分和未标出,图乙为沿y轴方向晶胞投影图,图丙为沿z轴方向晶胞投影图,请在图甲上用“●”和“○”补充完整所缺的和。
23-24高三上·江苏徐州·阶段练习 查看更多[3]
更新时间:2024/01/29 16:40:27
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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【推荐1】中国航空航天事业飞速发展,银铜合金广泛用于航空工业。从银精矿(其化学成分有:Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等)中提取银、铜和铅,工艺流程如图所示。
(1)步骤①当盐酸的浓度和KClO3的量一定时,写出两点可提高“浸取”速率的措施______ ;从Cu和Pb混合物中提取Cu的试剂为______ (填名称)。
(2)步骤③反应的化学方程式为______ 。
(3)步骤④分离出的滤渣中主要含有两种杂质,为了回收滤渣中的非金属单质,某实验小组向滤渣中加入试剂______ (填化学式),充分溶解后过滤,然后将滤液进行______ (填操作名称),得到该固体非金属单质。
(4)步骤⑤反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______ 。
(5)排放后的废水中含有NO3-,任意排放会造成水体污染,科技人员在碱性条件下用Al粉将NO3-还原成无污染气体排放,该方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-,依然对人类健康有害。该反应的离子方程式为:______ 。25℃时,欲将上述处理过的水中的c(AlO2-)降到1.0×10-7mol/L,此时水中c(Al3+)=______ mol•L-1.(已知,25℃,Ksp(Al(OH)3]=1.3×10-33,Al(OH)3(s)⇌H++AlO2-+H2O,Ka=1.0×10-13)
(1)步骤①当盐酸的浓度和KClO3的量一定时,写出两点可提高“浸取”速率的措施
(2)步骤③反应的化学方程式为
(3)步骤④分离出的滤渣中主要含有两种杂质,为了回收滤渣中的非金属单质,某实验小组向滤渣中加入试剂
(4)步骤⑤反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
(5)排放后的废水中含有NO3-,任意排放会造成水体污染,科技人员在碱性条件下用Al粉将NO3-还原成无污染气体排放,该方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-,依然对人类健康有害。该反应的离子方程式为:
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐2】铍及其化合物用途广泛,以绿柱石(主要组成是3BeO·Al2O3·6SiO2, 还含少量铁元素)和方解石(主要成分是CaCO3)为原料生产铍的工艺流程如图所示:
已知:①铝铵矾[NH4Al(SO4 )2·12H2O]在不同温度下的溶解度如下表:
②Be(OH)2性质和Al(OH)3相似,是两性氢氧化物。
回答下列问题:
(1)绿柱石中Be的化合价为___________ 。“熔炼”中生成气体的电子式为 ___________ 。
(2)滤渣1中除SiO2及难溶性硅酸盐外,还含有___________ (填化学式); “转化”后,要得到铝铵矾晶体,在中学实验室中可采取的操作是___________ 、___________ 、过滤、 洗涤、干燥。
(3)加H2O2时,溶液中发生反应的离子方程式是___________ 。
(4)“沉铍”时,若选用氢氧化钠溶液可能造成的影响是___________ ,所得母液中的主要溶质可返回到___________ 工序循环利用。
(5)“沉铍”时加入氨水调节pH至7.5,列式并计算说明此时溶液中的铍离子是否沉淀完全___________ 。(已知:该条件下,Ksp[Be(OH)2]=1.6×10-22; 离子浓度≤1×10-5mol·L-1时,可认为离子沉淀完全。)
已知:①铝铵矾[NH4Al(SO4 )2·12H2O]在不同温度下的溶解度如下表:
温度/°C | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 |
溶解度/g | 2.10 | 5.00 | 7.74 | 10.9 | 14.9 | 26.7 |
回答下列问题:
(1)绿柱石中Be的化合价为
(2)滤渣1中除SiO2及难溶性硅酸盐外,还含有
(3)加H2O2时,溶液中发生反应的离子方程式是
(4)“沉铍”时,若选用氢氧化钠溶液可能造成的影响是
(5)“沉铍”时加入氨水调节pH至7.5,列式并计算说明此时溶液中的铍离子是否沉淀完全
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式
____ C+ ____ KMnO4+ ____ H2SO4→ ____ CO2↑+ ____ MnSO4+ ____ K2SO4+____ H2O
(2)焦炭可用于制取水煤气.测得12g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6kJ热量.该反应的热化学方程式为_____________________ ;
(3)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=akJ/mol
如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
①判断反应达到平衡状态的依据是_______
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②某温度下,将2mol CO和一定量的H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则以H2表示的反应速率v(H2)=_______ ;
(4)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,其正极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32-,则负极反应式_______ ;
(5)向BaSO4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3,发生反应:BaSO4(s)+CO32-(aq)═BaCO3(s)+SO42-(aq).已知某温度下该反应的平衡常数K=4.0×10-2,BaSO4的Ksp=1.0×10-10,则BaCO3的溶度积Ksp=_______ 。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式
(2)焦炭可用于制取水煤气.测得12g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6kJ热量.该反应的热化学方程式为
(3)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=akJ/mol
如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①判断反应达到平衡状态的依据是
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②某温度下,将2mol CO和一定量的H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则以H2表示的反应速率v(H2)=
(4)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,其正极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32-,则负极反应式
(5)向BaSO4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3,发生反应:BaSO4(s)+CO32-(aq)═BaCO3(s)+SO42-(aq).已知某温度下该反应的平衡常数K=4.0×10-2,BaSO4的Ksp=1.0×10-10,则BaCO3的溶度积Ksp=
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】ZnS、CdSe均为重要的半导体材料,可应用于生物标记和荧光显示领域,并在光电器件、生物传感和激光材料等方面也得到了广泛的应用。
(1)基态Zn原子的价层电子排布式为______ 。
(2)S与P在周期表中是相邻元素,两者的第一电离能:S_____ P(填“>”、“<”或“=”),解释其原因_____ 。
(3)CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构,晶胞结构如图所示。
①晶胞中,与Cd原子距离最近且相等的Se原子有_____ 个。
②已知,晶胞边长anm,阿伏加德罗常数为NA,CdSe的摩尔质量为191g•mol-1。则CdSe晶体的密度是_____ g•cm-3。(1nm=10-7cm)
(4)电化学沉积法可用于制备CdSe,其装置示意图如图。
电解过程中阳极有无色气泡产生,CdSe在阴极生成,纯度及颗粒大小会影响CdSe性能,沉积速率过快容易团聚。
①已知H2SeO3是弱酸。控制合适的电压,可以使Cd2+转化为纯净的CdSe,写出阴极的电极反应式:_____ 。
②研究表明,为得到更致密均匀的CdSe薄膜,可用二甲基甲酰胺()做溶剂降低Cd2+浓度,从结构的角度分析原因:_____ 。
(1)基态Zn原子的价层电子排布式为
(2)S与P在周期表中是相邻元素,两者的第一电离能:S
(3)CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构,晶胞结构如图所示。
①晶胞中,与Cd原子距离最近且相等的Se原子有
②已知,晶胞边长anm,阿伏加德罗常数为NA,CdSe的摩尔质量为191g•mol-1。则CdSe晶体的密度是
(4)电化学沉积法可用于制备CdSe,其装置示意图如图。
电解过程中阳极有无色气泡产生,CdSe在阴极生成,纯度及颗粒大小会影响CdSe性能,沉积速率过快容易团聚。
①已知H2SeO3是弱酸。控制合适的电压,可以使Cd2+转化为纯净的CdSe,写出阴极的电极反应式:
②研究表明,为得到更致密均匀的CdSe薄膜,可用二甲基甲酰胺()做溶剂降低Cd2+浓度,从结构的角度分析原因:
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解答题-结构与性质
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(0.4)
【推荐2】回答下列问题:
(1)乙二胺四乙酸缩写为EDTA,是—种六齿配体有机分子(如图1所示):请回答:
①EDTA中不存在的共价键类型为_______ 。
A.键 B.键 C.键 D.非极性键
EDTA中电负性最大的元素的基态原子轨道表示式为_______ 。
②是一种含铜配合物(如图2所示),该配合物的配位数为_______ ,中心离子的价层电子排布式为_______ 。(2)与晶体在常温下均为闪锌矿结构,可表示为图3的形式,请回答:
①若晶体中两个氯原子之间的最近距离为,代表阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度=_______ 。(用含d,的代数式表示)②加热至440℃会转变为更稳定的氯化钠型结构,而转化的温度则更高,请从结构角度解释原因_______ 。
(1)乙二胺四乙酸缩写为EDTA,是—种六齿配体有机分子(如图1所示):请回答:
①EDTA中不存在的共价键类型为
A.键 B.键 C.键 D.非极性键
EDTA中电负性最大的元素的基态原子轨道表示式为
②是一种含铜配合物(如图2所示),该配合物的配位数为
①若晶体中两个氯原子之间的最近距离为,代表阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度=
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解答题-结构与性质
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】金属有机框架(MOFs)是一类由金属离子与有机配体通过配位键自组装形成的多孔晶体材料。MOF-5是其中最具代表性的材料之一、(1)MOF-5晶体由具有正四面体结构的(如图)和有机配体(如图)构成,其中与同一配体相连的两个的取向不同。
①Zn元素在周期表中的位置是第四周期第___________ 族。
②基态O原子的电子排布式为___________ 。
③比较C和O的电负性大小,并从原子结构角度说明理由:___________ 。
(2)MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。若要增强MOF-5与之间的吸附作用,可在配体上引入___________ 。(假设MOF-5晶胞形状不变)
A. B. C.
(3)MOF-5晶体属于立方晶系,其晶胞由8个结构相似的重复单元(如图)构成。
①每个重复单元中的个数为___________ 。
②已知与的摩尔质量分别为和,阿伏加德罗常数为。MOF-5晶体的密度为___________ 。()
(4)除外,下列也可以作为有机配体用于构成金属有机框架的是___________ 。
①Zn元素在周期表中的位置是第四周期第
②基态O原子的电子排布式为
③比较C和O的电负性大小,并从原子结构角度说明理由:
(2)MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。若要增强MOF-5与之间的吸附作用,可在配体上引入
A. B. C.
(3)MOF-5晶体属于立方晶系,其晶胞由8个结构相似的重复单元(如图)构成。
①每个重复单元中的个数为
②已知与的摩尔质量分别为和,阿伏加德罗常数为。MOF-5晶体的密度为
(4)除外,下列也可以作为有机配体用于构成金属有机框架的是
A. B. C.
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐1】苯甲酸异戊酯常温下为无色透明油状液体、无毒,是一种可食用的安全香料,也可用作有机溶剂。现以异戊醇()和苯甲酸为原料,浓硫酸作催化剂制备苯甲酸异戊酯,实验装置如图1(分水器可分离生成的水)
相关物质的部分物理性质见下表:物质 | 相对分子质量 | 密度 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 水溶性 |
苯甲酸 | 122 | 1.26 | 122 | 249 | 做溶于水,溶于醇类 |
异戊醇 | 88 | 0.81 | 132.5 | 做溶于水 | |
苯甲酸异戊酯 | 192 | 0.99 | — | 261 | 不溶于水,与醇类互溶 |
按图1安装好制备装置,检查装置的气密性。将苯甲酸溶于异戊醇(过量,体积共约)中,并转移至A中,再加入浓硫酸,加入几粒沸石,安装仪器,小火加热。
(1)图1所示实验仪器A的名称为
a. b. c. d.
(2)A中发生的主要反应的化学方程式为
(3)B的作用是
Ⅱ.纯化产品:
将反应后的液体移至蒸馏装置,在油浴中加热(如图2所示),残留液冷却后倒入玻璃仪器C(图3)中,洗涤,得到粗苯甲酸异戊酯,用无水硫酸镁干燥粗苯甲酸异戊酯,再减压蒸馏得到纯品。(4)图2中冷凝水从
(5)洗涤液使用的顺序如下:用水洗涤2次,再用溶液洗涤2次,再用水洗涤2次,其中用溶液目的是
(6)最终制得苯甲酸异戊酯纯品13.5g,本实验苯甲酸异戊酯的产率为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐2】镍酸锂()被认为是一种具有较好发展前景的锂离子电池材料。一种以铁镍铜合金废料为原料生产的工艺流程如图。已知:①,,,。
②常温下,有关金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表。
回答下列问题:
(1)“酸溶”后,废料中的铁、镍和铜完全溶于混酸中,所得溶液中的溶质为及过量的,则尾气的主要成分为_____ 。
(2)“氧化”是将“酸溶”后溶液中的少量氧化,适当升高温度会加快“氧化”速率,但温度高于60℃时,“氧化”速率会降低,其原因为_____ 。
(3)“除铁”后滤渣的主要成分为_____ (写化学式),表格中的_____ 。
(4)“沉铜”时,加入的试剂X可能为_____ (填字母)。
a.NaOH溶液 b.气体 c.溶液 d.FeS
(5)“沉镍”析出沉淀,则滤液中的溶质主要为_____ (填化学式);在空气中“煅烧”的化学方程式为_____ 。
(6)若1.0t铁镍铜合金废料(含镍质量分数为59.0%)经过上述流程制得,则的产率为_____ %(结果保留3位有效数字)。
②常温下,有关金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表。
金属阳离子 | ||||
开始沉淀的pH | 2.2 | 5.8 | 4.2 | 6.7 |
沉淀完全()的pH | x | 8.8 | 7.7 | 9.3 |
(1)“酸溶”后,废料中的铁、镍和铜完全溶于混酸中,所得溶液中的溶质为及过量的,则尾气的主要成分为
(2)“氧化”是将“酸溶”后溶液中的少量氧化,适当升高温度会加快“氧化”速率,但温度高于60℃时,“氧化”速率会降低,其原因为
(3)“除铁”后滤渣的主要成分为
(4)“沉铜”时,加入的试剂X可能为
a.NaOH溶液 b.气体 c.溶液 d.FeS
(5)“沉镍”析出沉淀,则滤液中的溶质主要为
(6)若1.0t铁镍铜合金废料(含镍质量分数为59.0%)经过上述流程制得,则的产率为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐3】某化学兴趣小组利用如图1所示装置(加持装置省略)制备。已知是一种易溶于水,不溶于酒精的白色或微红色晶体。
(1)检验如图1装置气密性的方法是___________ ,装置Ⅱ中发生反应的方程式:___________ 。
(2)抽滤如图2所示,与用普通漏斗过滤相比,抽滤的优点是___________ ;其最佳操作顺序是___________ ,确认抽干(填标号)。
a.打开循环水式真空泵 b.加入少量蒸馏水润湿滤纸 c.转移固液混合物
(3)根据图3,加热反应后的溶液并控制温度大于40℃,经蒸发结晶,___________ ,用___________ 洗涤,干燥,可得到产品。
(4)图1装置还存在安全隐患,在Ⅱ后的方框内增加合适的装置和药品以消除这种隐患,在方框内完成作答___________ 。
(5)产品的纯度可用配位滴定法测定。被空气氧化成后,可与配位剂三乙醇胺生成绿色配合物以掩蔽其他离子,再加入盐酸羟胺将配合物中的还原成,以K-B为指示剂,用EDTA(可以表示为)标准滴定液进行滴定,反应为:。准确称取一定质量的晶体加入250mL的锥形瓶中,加20mL水、10mL三乙醇胺,充分振荡,再加入10mL足量的盐酸羟胺。滴入2~3滴K-B作指示剂后溶液呈酒红色,摇匀。用已标定的溶液滴定,当溶液由酒红色变成纯蓝色,即为终点。实验数据见下表:
则产品的纯度为___________ %(保留整数)。
(1)检验如图1装置气密性的方法是
(2)抽滤如图2所示,与用普通漏斗过滤相比,抽滤的优点是
a.打开循环水式真空泵 b.加入少量蒸馏水润湿滤纸 c.转移固液混合物
(3)根据图3,加热反应后的溶液并控制温度大于40℃,经蒸发结晶,
(4)图1装置还存在安全隐患,在Ⅱ后的方框内增加合适的装置和药品以消除这种隐患,在方框内完成作答
(5)产品的纯度可用配位滴定法测定。被空气氧化成后,可与配位剂三乙醇胺生成绿色配合物以掩蔽其他离子,再加入盐酸羟胺将配合物中的还原成,以K-B为指示剂,用EDTA(可以表示为)标准滴定液进行滴定,反应为:。准确称取一定质量的晶体加入250mL的锥形瓶中,加20mL水、10mL三乙醇胺,充分振荡,再加入10mL足量的盐酸羟胺。滴入2~3滴K-B作指示剂后溶液呈酒红色,摇匀。用已标定的溶液滴定,当溶液由酒红色变成纯蓝色,即为终点。实验数据见下表:
实验 | 起始滴定管读数/mL | 终点滴定管读数/mL | |
1 | 0.0845 | 0.20 | 26.60 |
2 | 0.0845 | 0.00 | 26.20 |
3 | 0.0845 | 0.32 | 28.35 |
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】钕铁硼(Nd、Fe、B)磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”,广泛应用于新能源汽车、电动自行车、消费电子、风电、信息存储等。从工业废料及废旧钕铁硼磁铁中提炼金属钕的工艺流程如图所示。
已知:①Nd稳定的化合价为+3价,金属钕的活动性较强,能与酸发生置换反应;硼不与酸反应。②25℃时,Ksp[FeC2O4]=3.3×l0﹣7,Ksp[Nd2(C2O4)3•10H2O]=2.7×10﹣22。③Mr[Nd2(C2O4)2•10H2O]=732。
(1)“预处理”操作可以选择_____ (填序号)除去钕铁硼废料表面的矿物油污。
A.酒精清洗
B.NaOH溶液浸泡
C.纯碱溶液浸泡
(2)在不同条件下测得钕铁硼废料“浸出”操作的浸出率如表所示。
①“浸出”液中加入酒石酸的作用是_____ 。
②对比实验a、b或c、e或d、f,当温度升高,浸出率降低的可能原因是_____ 。
③除以上最优条件外,还可以采取_____ (填一项即可)措施加快“浸出”速率。
(3)“沉淀”操作中pH对产品回收率及纯度的影响如图所示。
①“沉淀“的最佳pH为_____ 。
②若Nd3+完全沉淀后,溶液中的c(Fe2+)>_____ mol•L﹣1才会有FeC2O4沉淀生成。
③“滤液”中的主要成分为_____ 。
(4)热重法是测量物质的质量与温度关系的方法,“焙烧”操作的热重曲线如图所示。若将“沉淀”时得到的固体于1073K温度下在氧气中焙烧,反应的化学方程式为_____ 。
已知:①Nd稳定的化合价为+3价,金属钕的活动性较强,能与酸发生置换反应;硼不与酸反应。②25℃时,Ksp[FeC2O4]=3.3×l0﹣7,Ksp[Nd2(C2O4)3•10H2O]=2.7×10﹣22。③Mr[Nd2(C2O4)2•10H2O]=732。
(1)“预处理”操作可以选择
A.酒精清洗
B.NaOH溶液浸泡
C.纯碱溶液浸泡
(2)在不同条件下测得钕铁硼废料“浸出”操作的浸出率如表所示。
实验序号 | 盐酸浓度(mol/L) | 温度(℃) | 酒石酸浓度(g/L) | Fe的浸出率(%) | Nd的浸出率(%) |
a | 4 | 40 | 0 | 69.15 | 87.22 |
b | 4 | 50 | 0 | 65.35 | 83.45 |
c | 6 | 40 | 0 | 74.64 | 91.05 |
d | 6 | 40 | 50 | 71.54 | 93.62 |
e | 6 | 50 | 0 | 61.30 | 69.47 |
f | 6 | 50 | 50 | 60.69 | 80.77 |
①“浸出”液中加入酒石酸的作用是
②对比实验a、b或c、e或d、f,当温度升高,浸出率降低的可能原因是
③除以上最优条件外,还可以采取
(3)“沉淀”操作中pH对产品回收率及纯度的影响如图所示。
①“沉淀“的最佳pH为
②若Nd3+完全沉淀后,溶液中的c(Fe2+)>
③“滤液”中的主要成分为
(4)热重法是测量物质的质量与温度关系的方法,“焙烧”操作的热重曲线如图所示。若将“沉淀”时得到的固体于1073K温度下在氧气中焙烧,反应的化学方程式为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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【推荐2】碘酸钾可用作食用盐的加碘剂,为无色或白色颗粒或粉末状结晶,加热至560℃开始分解,是一种较强的氧化剂,水溶液呈中性,溶解度在0℃时为4.74g,100℃时为32.3g。下图是利用过氧化氢氧化法制备碘酸钾的工业流程:
(1)步骤①需控制温度在70℃左右,不能太高,可能的原因是_______ ;不能太低,原因是________________________
(2)写出步骤②中主要反应的离子方程式:__________
(3)步骤⑤用冰水冷却至0℃,过滤出碘酸钾晶体,再用适量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的优点是_____________
(4)产品纯度测定:取产品9.0g,加适量水溶解并配成250mL溶液。取出25.00mL该溶液并用稀硫酸酸化,加入过量的KI溶液,使碘酸钾反应完全,最后加入指示剂,用物质的量浓度为1.00mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗25.00mL该滴定液时恰好达到滴定终点。已知
①实验中可用_______ 作指示剂。
②产品的纯度为_____ %(精确到小数点后两位)。求得的纯度比实际值偏大,可能的原因是________________________ 。
(1)步骤①需控制温度在70℃左右,不能太高,可能的原因是
(2)写出步骤②中主要反应的离子方程式:
(3)步骤⑤用冰水冷却至0℃,过滤出碘酸钾晶体,再用适量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的优点是
(4)产品纯度测定:取产品9.0g,加适量水溶解并配成250mL溶液。取出25.00mL该溶液并用稀硫酸酸化,加入过量的KI溶液,使碘酸钾反应完全,最后加入指示剂,用物质的量浓度为1.00mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗25.00mL该滴定液时恰好达到滴定终点。已知
①实验中可用
②产品的纯度为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
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【推荐3】柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易被人体吸收的高效铁制剂,医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。 某课题组以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、SiO2、少量Al2O3等)为原料,先制备碳酸亚铁,再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如图:已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0计算):
(1)“浸泡”时加入过量硫酸的目的:___________ 。
(2)“除杂”时有同学提出下列两种途径,请选择较合理的途径并说明理由___________ 。___________ 。
(4)已知柠檬酸亚铁易被氧化,能溶于水,不溶于乙醇。设计试验方案,从“除杂”后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体:___________ ,静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。(必须用到的试剂有:Fe粉、4mol/LNa2CO3溶液、柠檬酸溶液、无水乙醇)
(5)产品纯度的测定。产品中铁的含量用EDTA配位滴定法测定:称取0.4000g产品中加入足量H2O2溶 液和适量的稀H2SO4,充分反应后再用0.0600mol • L-1EDTA溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰),消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知:EDTA与Fe3+的滴定比例为1∶1,柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为___________ 。
(6)上述滴定过程中,导致测定结果偏大的是___________ 。
a.滴定前,盛装EDTA的酸式滴定管未润洗
b.滴定时,酸式滴定管中开始有气泡,后来无气泡
c.滴定开始时平视,滴定结束时俯视
金属离子 | 沉淀开始pH | 沉淀完全pH |
Al3+ | 3.1 | 5.1 |
Fe2+ | 5.9 | 6.9 |
Fe3+ | 1.2 | 3.2 |
(1)“浸泡”时加入过量硫酸的目的:
(2)“除杂”时有同学提出下列两种途径,请选择较合理的途径并说明理由
途径一:
途径二:
(3)“制备FeCO3”时,Na2CO3溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及FeCO3产率的影响如图:Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时,FeCO3的产率有所下降,而沉淀中铁元素质量分数仍在上升的原因是(4)已知柠檬酸亚铁易被氧化,能溶于水,不溶于乙醇。设计试验方案,从“除杂”后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体:
(5)产品纯度的测定。产品中铁的含量用EDTA配位滴定法测定:称取0.4000g产品中加入足量H2O2溶 液和适量的稀H2SO4,充分反应后再用0.0600mol • L-1EDTA溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰),消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知:EDTA与Fe3+的滴定比例为1∶1,柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为
(6)上述滴定过程中,导致测定结果偏大的是
a.滴定前,盛装EDTA的酸式滴定管未润洗
b.滴定时,酸式滴定管中开始有气泡,后来无气泡
c.滴定开始时平视,滴定结束时俯视
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