金属镓()是合成半导体材料砷化镓()的重要基础材料,一种由砷化镓废料(主要成分,含、等杂质)制备镓的实验流程如下。
已知:
i.和位于同一主族,性质相似。
ii.难溶于水。
(1)“研磨”的目的是_______ 。
(2)“滤渣”的主要成分是_______ (填化学式)。
(3)写出“酸浸”过程发生反应的化学方程式_______ 。若取A、B两组样品分别进行实验,“酸浸”时向A中不断通入,其他条件、操作完全一样,得到镓元素的浸出率随时间变化情况如图所示:
浸出速率A____ B(填>、=或<),推测A、B曲线变化的原因是______ 。
(4)“碱化”时发生反应的离子方程式为_______ 。
已知:
i.和位于同一主族,性质相似。
ii.难溶于水。
(1)“研磨”的目的是
(2)“滤渣”的主要成分是
(3)写出“酸浸”过程发生反应的化学方程式
浸出速率A
(4)“碱化”时发生反应的离子方程式为
更新时间:2024-04-09 15:34:04
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解题方法
【推荐1】粗氢氧化钴Co(OH)3是以铜钴矿为原料湿法提取而得到的粗制钴盐中间品,含有MnOOH以及Al2O3、Fe3O4、Mg等杂质,粗氢氧化钴湿法制取精制硫酸钴流程如下:(1)浸出时添加还原剂SO2对原料中的锰和_______ (填元素名称)进行有效浸出。保持温度,流速等条件不变,Co浸出率与时间关系如图所示,则浓度最适宜为_______ mol/L。(2)“除杂”时混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸。被氧化为,该反应的离子方程式为_______ (已知:的电离第一步完全,第二步微弱)。生石灰调节_______ (保留一位小数)时,检验反应后的滤液中恰好不存在(已知:的,离子浓度时沉淀完全)。
(3)在萃取剂一定量的情况下,提高萃取率的措施有_______ (答出一点即可),萃取后水相溶液中存在的金属离子有_______ 。
(4)硫酸钴的溶解度曲线如图所示,从溶液中获得CoSO4•7H2O的方法是_______ 。
(3)在萃取剂一定量的情况下,提高萃取率的措施有
(4)硫酸钴的溶解度曲线如图所示,从溶液中获得CoSO4•7H2O的方法是
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】硫酰氯(SO2Cl2)是一种化工原料,有如下有关信息:
常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气。氯化法是合成硫酰氯的常用方法,实验室合成反应和实验装置如下:
SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为______ ,甲中活性炭的作用是______ ,B中加入的药品是______ 。实验时从仪器C中放出溶液的操作方法是________ 。
(2)装置丁中发生反应的离子方程式为___________ 。用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫气体时,如要控制反应速度,下图中可选用的发生装置是________ (填写字母)。
(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为_________________ ,分离产物的方法是_________ 。
(4)若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为_______ 。为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中还需要注意的事项有(只答一条即可)_______ 。
常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气。氯化法是合成硫酰氯的常用方法,实验室合成反应和实验装置如下:
SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为
(2)装置丁中发生反应的离子方程式为
(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为
(4)若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生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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解题方法
【推荐3】金属镍广泛应用于制造记忆合金、储氢合金以及用作加氢反应的催化剂,是重要的战略物资,但资源匮乏。由镍矿渣[主要含、NiS,还含锌、铁、钙的氧化物、等]制备草酸镍晶体的流程如图:已知:与萃取剂(用HA表示)存在:
(1)“酸浸”过程中,生成了一中臭鸡蛋气味的气体,写出相应反应的离子方程式_______ ,滤渣1的主要成分是_______
(2)已知“除铁”时,NaClO的作用是将氧化为并转化为沉淀而除去,若将氧化剂改为,写出与反应生成的化学方程式_______
(3)“除钙”时,加入溶液使钙离子转化为沉淀,写出的电子式_______
(4)若已知萃取剂的密度大于水的密度,则应保留_______ 液体。(填“上层”或“下层”)在完成“萃取”操作后,后续操作依次为_______ 、_______
(5)某化学实验小组同学模拟上述工艺流程,称取了11.8g“镍矿渣”,在实验室制备草酸镍晶体。若“沉镍”操作获得的草酸镍晶体经洗涤、干燥后,称量其质量为3.66g,则镍矿渣中镍元素的质量分数为_______ 。
(1)“酸浸”过程中,生成了一中臭鸡蛋气味的气体,写出相应反应的离子方程式
(2)已知“除铁”时,NaClO的作用是将氧化为并转化为沉淀而除去,若将氧化剂改为,写出与反应生成的化学方程式
(3)“除钙”时,加入溶液使钙离子转化为沉淀,写出的电子式
(4)若已知萃取剂的密度大于水的密度,则应保留
(5)某化学实验小组同学模拟上述工艺流程,称取了11.8g“镍矿渣”,在实验室制备草酸镍晶体。若“沉镍”操作获得的草酸镍晶体经洗涤、干燥后,称量其质量为3.66g,则镍矿渣中镍元素的质量分数为
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐1】如图所示为 A、B、C、D、E 五种含同一元素物质之间的相互转化关系。其中A、B、C、D 在常温下都是气体,且 B 为红棕色气体。
(1)①A、D、E三种物质中从相同元素化合价的角度分析既具有氧化性又具有还原性是(填化学式)____________ ;
②写出B的化学式:_______________ , D的一种常见用途 _____________ ;
(2)按要求写出下列化学方程式或离子方程式
①写出 E 的稀溶液与 Cu 反应的离子方程式:_______________________ ;
②写出 D 的实验室制法的化学方程式___________________ 。
(1)①A、D、E三种物质中从相同元素化合价的角度分析既具有氧化性又具有还原性是(填化学式)
②写出B的化学式:
(2)按要求写出下列化学方程式或离子方程式
①写出 E 的稀溶液与 Cu 反应的离子方程式:
②写出 D 的实验室制法的化学方程式
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【推荐2】外观与NaCl相似的亚硝酸钠(NaNO2)可用作建筑钢材缓蚀剂。某学习小组设计如图装置制备亚硝酸钠(夹持装置已省略)。
已知:2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3。
回答下列问题:
(1)实验前应检查装置气密性,写出检查装置A气密性的操作步骤和结论:____ 。
(2)装置A中铜与稀硝酸反应的化学方程式为____ 。
(3)反应开始前先打开止水夹K,通入一段时间的氮气的目的是____ 。
(4)若想制备的亚硝酸钠更纯,装置B中浓NaOH溶液的作用是____ 。
(5)若没有装置C,则装置D中剩余固体为____ 。
(6)装置F处理尾气时,酸性高锰酸钾溶液中Mn全部转化为Mn2+,写出该反应的离子方程式:___ 。
已知:2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3。
回答下列问题:
(1)实验前应检查装置气密性,写出检查装置A气密性的操作步骤和结论:
(2)装置A中铜与稀硝酸反应的化学方程式为
(3)反应开始前先打开止水夹K,通入一段时间的氮气的目的是
(4)若想制备的亚硝酸钠更纯,装置B中浓NaOH溶液的作用是
(5)若没有装置C,则装置D中剩余固体为
(6)装置F处理尾气时,酸性高锰酸钾溶液中Mn全部转化为Mn2+,写出该反应的离子方程式:
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【推荐3】元素的“价类二维图”体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如下图所示。
回答下列问题:
(1)写出物质R的电子式___________ 。
(2)下列有关图中所示含N、S物质的叙述,正确的是___________ (填标号)。
a.在催化剂的作用下,R可将Y、Z还原为X
b.图中所示的物质中,只有W、D、E属于电解质
c.用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生
d.Z、C、F均能与溶液反应,都是酸性氧化物
e.制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5),从氧化还原反应的角度分析,可选择B和D反应
(3)将物质W的稀溶液加入物质D的溶液中,可生成物质E,该反应的离子方程式是___________ 。
(4)氮元素、硫元素还能形成多种化合物。如汽车安全气囊中的填充物叠氮酸钠(NaN3),能用于处理废水中的重金属离子的硫代碳酸钠(Na2CS3)。根据所学化学知识分析,中所含化学键类型为___________ ,水溶液显___________ (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(5)(S是+2价)具有很好的导电性,在光学、电学等行业有着重要的用途。将干燥的物质R通入的溶液中,可制得该物质:,上述反应中,物质R体现的性质有___________ ,该反应每生成转移电子___________ mol。
回答下列问题:
(1)写出物质R的电子式
(2)下列有关图中所示含N、S物质的叙述,正确的是
a.在催化剂的作用下,R可将Y、Z还原为X
b.图中所示的物质中,只有W、D、E属于电解质
c.用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生
d.Z、C、F均能与溶液反应,都是酸性氧化物
e.制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5),从氧化还原反应的角度分析,可选择B和D反应
(3)将物质W的稀溶液加入物质D的溶液中,可生成物质E,该反应的离子方程式是
(4)氮元素、硫元素还能形成多种化合物。如汽车安全气囊中的填充物叠氮酸钠(NaN3),能用于处理废水中的重金属离子的硫代碳酸钠(Na2CS3)。根据所学化学知识分析,中所含化学键类型为
(5)(S是+2价)具有很好的导电性,在光学、电学等行业有着重要的用途。将干燥的物质R通入的溶液中,可制得该物质:,上述反应中,物质R体现的性质有
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【推荐1】钯()是一种不活泼金属,含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%~6%)、碳(93%~94%)、铁(1%~2%)以及其他杂质,故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯()和的流程。
回答下列问题:
(1)“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量,目的是_______ 。
(2)“钯灰”中的主要成分有,加入甲酸(),可以将还原成金属单质,请写出还原的化学方程式________ 。
(3)王水是按照体积比3:1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液,加热条件下钯在王水中发生反应生成和一种有毒的无色气体A,该气体遇空气变红棕色,请写出和王水反应的化学方程式______ 。
(4)加入浓氨水,调节至9.0,并控制温度在70~75℃,元素以的形式存在于溶液中。若温度大于75℃,则不利于除铁,原因是________ ;“铁渣”的主要成分是絮状的需要在一定温度下洗涤,并将洗涤液和滤液合并,目的是______ 。
(5)黄色晶体的成分为,将其烘干、在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到,同时得到无色刺激性混合气体,在温度下降时“冒白烟”,则除外其他产物有____ (写化学式)。
(6)海绵状金属钯密度为,具有优良的吸氢功能,标准状况下,其吸附的氢气是其体积的840倍,则此条件下海绵钯的吸附容量R=_________ ,氢气的浓度r=_________ 。(吸附容量R即钯吸附氢气的体积;氢气的浓度r为吸附氢气的物质的量)
回答下列问题:
(1)“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量,目的是
(2)“钯灰”中的主要成分有,加入甲酸(),可以将还原成金属单质,请写出还原的化学方程式
(3)王水是按照体积比3:1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液,加热条件下钯在王水中发生反应生成和一种有毒的无色气体A,该气体遇空气变红棕色,请写出和王水反应的化学方程式
(4)加入浓氨水,调节至9.0,并控制温度在70~75℃,元素以的形式存在于溶液中。若温度大于75℃,则不利于除铁,原因是
(5)黄色晶体的成分为,将其烘干、在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到,同时得到无色刺激性混合气体,在温度下降时“冒白烟”,则除外其他产物有
(6)海绵状金属钯密度为,具有优良的吸氢功能,标准状况下,其吸附的氢气是其体积的840倍,则此条件下海绵钯的吸附容量R=
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【推荐2】一种利用化肥中废催化剂(含CoO、Co、Al2O3及少量FeO)制取明矾和CoSO4粗产品的工艺流程如下:
已知:(i)相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示:
(ⅱ)Al(OH)3在碱性条件下开始溶解时的pH为7.8,完全溶解时的pH为11。
回答下列问题:
(1)写出H2O2的电子式:___________ 。
(2)下列措施一定能提高步骤I中A13+和Co2+的浸取率的是___________ (填标号)
a.将废催化剂粉磨为细颗粒
b.步骤I中的硫酸采用98%的浓硫酸
c.适当提高浸取时的温度
(3)步骤Ⅱ中,写出“氧化”过程中Fe2+被氧化的离子方程式:___________ ,若“氧化”后再“调节pH=3”,造成的后果是___________ 。
(4)步骤Ⅲ中加K2CO3应控制pH的范围为___________ 。
(5)测定CoSO4粗产品中钴的质量分数的步骤如下:准确称取ag产品,先经预处理,然后加入过量的冰乙酸,在加热煮沸下,缓慢滴加KNO2溶液直至过量,生成不溶于乙酸的K3[Co(NO2)6],再经过滤、洗涤及干燥,称量沉淀的质量为bg。
①KNO2溶液氧化并沉淀Co2+的离子方程式为___________ (已知KNO2被还原为NO)。
②粗产品中钴元素的质量分数为___________ (Mr{K3[Co(NO2)6]}=452,列出计算式)。
已知:(i)相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示:
Al3+ | Fe3+ | Fe2+ | Co2+ | |
开始沉淀的pH | 3.5 | 1.6 | 6.3 | 6.6 |
完全沉淀的pH | 5.4 | 2.8 | 8.3 | 9.2 |
回答下列问题:
(1)写出H2O2的电子式:
(2)下列措施一定能提高步骤I中A13+和Co2+的浸取率的是
a.将废催化剂粉磨为细颗粒
b.步骤I中的硫酸采用98%的浓硫酸
c.适当提高浸取时的温度
(3)步骤Ⅱ中,写出“氧化”过程中Fe2+被氧化的离子方程式:
(4)步骤Ⅲ中加K2CO3应控制pH的范围为
(5)测定CoSO4粗产品中钴的质量分数的步骤如下:准确称取ag产品,先经预处理,然后加入过量的冰乙酸,在加热煮沸下,缓慢滴加KNO2溶液直至过量,生成不溶于乙酸的K3[Co(NO2)6],再经过滤、洗涤及干燥,称量沉淀的质量为bg。
①KNO2溶液氧化并沉淀Co2+的离子方程式为
②粗产品中钴元素的质量分数为
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【推荐3】磁性Fe3O4纳米粒子(粒径1~100nm)因其独特的物理化学性质如电学特性、磁学特性等引起广泛的研究。通过共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子的方法如下:
I.连接好如图装置;Ⅱ.取5 mL0.5mol/LFeSO4溶液和10mL0.5 mol/LFeCl3溶液于反应容器B,并向装置中通入N2;
Ⅲ.在不断搅拌的条件下,向混合溶液中逐滴加入40mL12 mol/L的氨水,溶液中逐渐出现黑色物质;
Ⅳ.充分反应后,从混合液中分离出纳米粒子,并反复洗涤干燥后得到磁性Fe3O4纳米粒子。
回答下列问题:
(1)反应容器B的最佳规格为___________ (填序号)。
a.150 mL b.250 mL c.500 mL
(2)生成磁性Fe3O4纳米粒子的离子方程式为___________ 。
(3)实验过程中通入N2的目的是___________ 。
(4)从反应后的混合液中分离出Fe3O4纳米粒子,最简便的方法是___________ (填序号);用水洗涤Fe3O4纳米粒子后,需要用无水乙醇洗涤,其原因是利用了乙醇___________ 的物理性质。
a.磁分离 b.过滤 c.分液
(5)产物中混杂的Fe2O3会降低纳米粒子的磁性,为了测定产品中Fe2O3的含量,采取如下实验方法:
准确称取0.3120g产品于锥形瓶中,用稀硝酸充分浸取,再加热使过量的硝酸全部逸出,冷却后加入足量KI溶液充分混合反应后,用0.2000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅,加入几滴淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00mL。
已知滴定过程中发生反应的离子方程式为I2+2S2O = 2I-+S4O。
①滴定终点的现象为___________ 。
②所取样品中Fe2O3的质量为___________ g(结果保留4位小数);若加入KI溶液的量不足,则会导致测定结果___________ (填 “偏高”“偏低”或“不变”)。
I.连接好如图装置;Ⅱ.取5 mL0.5mol/LFeSO4溶液和10mL0.5 mol/LFeCl3溶液于反应容器B,并向装置中通入N2;
Ⅲ.在不断搅拌的条件下,向混合溶液中逐滴加入40mL12 mol/L的氨水,溶液中逐渐出现黑色物质;
Ⅳ.充分反应后,从混合液中分离出纳米粒子,并反复洗涤干燥后得到磁性Fe3O4纳米粒子。
回答下列问题:
(1)反应容器B的最佳规格为
a.150 mL b.250 mL c.500 mL
(2)生成磁性Fe3O4纳米粒子的离子方程式为
(3)实验过程中通入N2的目的是
(4)从反应后的混合液中分离出Fe3O4纳米粒子,最简便的方法是
a.磁分离 b.过滤 c.分液
(5)产物中混杂的Fe2O3会降低纳米粒子的磁性,为了测定产品中Fe2O3的含量,采取如下实验方法:
准确称取0.3120g产品于锥形瓶中,用稀硝酸充分浸取,再加热使过量的硝酸全部逸出,冷却后加入足量KI溶液充分混合反应后,用0.2000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅,加入几滴淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00mL。
已知滴定过程中发生反应的离子方程式为I2+2S2O = 2I-+S4O。
①滴定终点的现象为
②所取样品中Fe2O3的质量为
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