锂/磷酸氧铜电池是一种以磷酸氧铜作为正极材料的锂离子电池,其正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,制备流程如下:
主要反应原理:2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1) 实验室进行“过滤”操作使用的玻璃仪器主要有____________________ 。
(2) 流程中“洗涤Ⅰ”后,检验沉淀已洗涤干净的方法是__________________ 。
(3) 准确称取上述流程所得的样品38.56 g [假定样品中只含Cu4O(PO4)2和CuO两种物质],使其完全溶于一定量的硝酸中,再加入氢氧化钠溶液,使铜完全沉淀,将沉淀灼烧使其转变为黑色氧化铜,最终称得残留固体质量为27.20 g。计算所得样品中磷酸氧铜的质量分数_______ 。(写出计算过程)
主要反应原理:2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1) 实验室进行“过滤”操作使用的玻璃仪器主要有
(2) 流程中“洗涤Ⅰ”后,检验沉淀已洗涤干净的方法是
(3) 准确称取上述流程所得的样品38.56 g [假定样品中只含Cu4O(PO4)2和CuO两种物质],使其完全溶于一定量的硝酸中,再加入氢氧化钠溶液,使铜完全沉淀,将沉淀灼烧使其转变为黑色氧化铜,最终称得残留固体质量为27.20 g。计算所得样品中磷酸氧铜的质量分数
更新时间:2018-12-28 10:15:25
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【推荐1】化学学习活动小组学习了铁、铜化合物知识后,查阅资料,积极思考,提出了一系列问题,请予以解答:
(1)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料,工业上常通过下列反应制备CuCl:
查阅资料可得,CuCl可以溶解在溶液中,请写出该反应的离子方程式:_________________ 。
(2)已知:Cu2O在酸性溶液中发生歧化反应:
现将一定量混合物(Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe)溶解于过量稀盐酸中,反应完全后,得到W(包括溶液和少量剩余固体),此时溶液中一定含有的阳离子是________________ (用离子符号表示)。
(3)继续往W中通入足量的氯气,不断搅拌,充分反应,溶液中哪些离子的物质的量一定有明显变化?______________________ (用离子符号表示)。
(4)不通入气体,改往W中加入过量铁粉,过滤,调节pH约为7,加入淀粉溶液和,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成.当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是______ 。
(1)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料,工业上常通过下列反应制备CuCl:
查阅资料可得,CuCl可以溶解在溶液中,请写出该反应的离子方程式:
(2)已知:Cu2O在酸性溶液中发生歧化反应:
现将一定量混合物(Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe)溶解于过量稀盐酸中,反应完全后,得到W(包括溶液和少量剩余固体),此时溶液中一定含有的阳离子是
(3)继续往W中通入足量的氯气,不断搅拌,充分反应,溶液中哪些离子的物质的量一定有明显变化?
(4)不通入气体,改往W中加入过量铁粉,过滤,调节pH约为7,加入淀粉溶液和,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成.当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是
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【推荐2】孔雀石主要成分是Cu2(OH)2CO3,还含少量FeCO3及Si的化合物,实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下:
(1)步骤I中涉及的主要反应用离子方程式表示为__________ .
(2)步骤Ⅱ中试剂①是_______ (填代号).
A.KMnO4 B.H2O2 C.Fe粉 D.KSCN
(3)步骤Ⅲ加入CuO 的目的是_________
(4)步骤Ⅳ获得硫酸铜晶体,需要经过_____________ 冷却结晶、过滤等操作.
(5)测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的x值:称取2.41g硫酸铜晶体,在坩埚中加热至质量不再改变时,称量粉末的质量为1.6g.则计算得x=______ (计算结果精确到0.1)
(1)步骤I中涉及的主要反应用离子方程式表示为
(2)步骤Ⅱ中试剂①是
A.KMnO4 B.H2O2 C.Fe粉 D.KSCN
(3)步骤Ⅲ加入CuO 的目的是
(4)步骤Ⅳ获得硫酸铜晶体,需要经过
(5)测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的x值:称取2.41g硫酸铜晶体,在坩埚中加热至质量不再改变时,称量粉末的质量为1.6g.则计算得x=
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【推荐3】氢气还原氧化铜反应不完全时,得到的是Cu、Cu2O、CuO的固体混合物。某化学兴趣小组为了探究某次氢气还原CuO实验最终所得的产物的组成,进行了如下实验:
①取一定质量的均匀的上述固体混合物A,将其分成两等份。
②取其中一份用足量的氢气还原,测得反应后固体的质量减小了3.20g
③另一份加入500mL的稀硝酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NO气体2.24L。
请回答以下问题:
(1)A中,所含氧元素的物质的量为_________ 。
(2)A中,n(Cu)+n(Cu2O)=_______________ 。
(3)所用稀硝酸的物质的量浓度为_______________ 。
①取一定质量的均匀的上述固体混合物A,将其分成两等份。
②取其中一份用足量的氢气还原,测得反应后固体的质量减小了3.20g
③另一份加入500mL的稀硝酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NO气体2.24L。
请回答以下问题:
(1)A中,所含氧元素的物质的量为
(2)A中,n(Cu)+n(Cu2O)=
(3)所用稀硝酸的物质的量浓度为
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【推荐1】二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定,温度过高或水溶液中ClO2的质量分数高于30%等均有可能引起爆炸。一种新型实验室制备方法的装置如图所示:
分液漏斗及2号气瓶中盛放浓度为150g·L-1的NaClO2溶液,1号气瓶中盛放6mol·L-1的H2SO4溶液,3号、4号、5号、6号气瓶中盛放冰水。回答下列问题:
(1)配制500mLNaClO2溶液,需NaClO2固体___ g。
(2)按图连接好各仪器,___ ,加注相应试剂,并抽真空。
(3)打开分液漏斗活塞,让NaClO2溶液缓慢滴入1号气瓶,生成ClO2和一种气体单质。该反应的化学方程式为___ 。
(4)2号气瓶可吸收1号气瓶中产生的气体单质并继续产生ClO2,发生反应的离子方程式为___ ,检验还原产物离子的试剂是___ 。
(5)此制备方法不需要设置尾气处理装置,原因是___ 。
(6)制取完毕后,利用滴定法测定所得溶液中ClO2浓度,滴定20.00mLClO2溶液消耗0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液25.00mL,则ClO2含量为___ g·L-1。
分液漏斗及2号气瓶中盛放浓度为150g·L-1的NaClO2溶液,1号气瓶中盛放6mol·L-1的H2SO4溶液,3号、4号、5号、6号气瓶中盛放冰水。回答下列问题:
(1)配制500mLNaClO2溶液,需NaClO2固体
(2)按图连接好各仪器,
(3)打开分液漏斗活塞,让NaClO2溶液缓慢滴入1号气瓶,生成ClO2和一种气体单质。该反应的化学方程式为
(4)2号气瓶可吸收1号气瓶中产生的气体单质并继续产生ClO2,发生反应的离子方程式为
(5)此制备方法不需要设置尾气处理装置,原因是
(6)制取完毕后,利用滴定法测定所得溶液中ClO2浓度,滴定20.00mLClO2溶液消耗0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液25.00mL,则ClO2含量为
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【推荐2】以软锰矿粉(含 MnO2及少量 Fe、Al、Si、Ca、Mg 等氧化物)为原料制备电池级MnO2。
(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(装置如图),70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏斗中的溶液是___________ ;MnO2转化为MnSO4的化学方程式为___________ 。
(2)除杂。向已经除去Fe、A1、Si的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F-)=0.04mol·L−1,则c(Ca2+)/c(Mg2+)=___________ 。[Ksp(MgF2)=5×10−11,Ksp(CaF2)=5×10−9]
(3)制备 MnCO3。在搅拌下向150 mL 1 mol·L−1MnSO4溶液中缓慢滴加1.2mol·L−1NH4HCO3溶液,过滤、洗涤、干燥,得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为___________ 。
(4)制备 MnO2。MnCO3经热解、酸浸等步骤可制备 MnO2。MnCO3在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物,锰元素所占比例( ×100%)随热解温度变化的曲线如图所示。已知:MnO与酸反应生成Mn2+;Mn2O3氧化性强于Cl2,在加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为 MnO2和Mn2+。为获得较高产率的MnO2,请补充实验方案:取一定量MnCO3置于热解装置中,通空气气流,___________ ,得到MnO2。(可选用的试剂有:1 mol·L−1 H2SO4 溶液、2 mol·L−1HCl溶液、2 mol·L−1BaCl2溶液、2 mol·L−1AgNO3溶液、蒸馏水。须用的仪器有:砂芯漏斗、恒温干燥箱)。
(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(装置如图),70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏斗中的溶液是
(2)除杂。向已经除去Fe、A1、Si的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F-)=0.04mol·L−1,则c(Ca2+)/c(Mg2+)=
(3)制备 MnCO3。在搅拌下向150 mL 1 mol·L−1MnSO4溶液中缓慢滴加1.2mol·L−1NH4HCO3溶液,过滤、洗涤、干燥,得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为
(4)制备 MnO2。MnCO3经热解、酸浸等步骤可制备 MnO2。MnCO3在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物,锰元素所占比例( ×100%)随热解温度变化的曲线如图所示。已知:MnO与酸反应生成Mn2+;Mn2O3氧化性强于Cl2,在加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为 MnO2和Mn2+。为获得较高产率的MnO2,请补充实验方案:取一定量MnCO3置于热解装置中,通空气气流,
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【推荐3】由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去。
(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①__________________ 和②_______________ 。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_____________ ,固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形定浮渣,浮渣中肯定存在____________ 。
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为_______________ 。
(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为
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解题方法
【推荐1】实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。
请回答:
(1)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_______________________________________ 。
(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____________ 。生成0.1mol还原产物时转移电子______________ 个。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由强到弱的顺序是____________________________ 。
(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn2+和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165g,能与0.335g Na2C2O4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中KMnO4的纯度为____________________ 。
请回答:
(1)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是
(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn2+和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165g,能与0.335g Na2C2O4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中KMnO4的纯度为
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解题方法
【推荐2】金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某钙线的主要成分为金属M和Ca,并含有3.5%(质量分数)CaO。
(1)Ca元素在周期表中位置是_________ ,其原子结构示意图_________ 。
(2)Ca与最活跃的非金属元素A形成化合物D,D的电子式为_________ 。
(3)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量NaOH溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色M(OH)n,则金属M为______ ;检测Mn+的方法是_______________________________________ (用离子方程式表达)。
(4)取1.6g钙线试样,与水充分反映,生成224ml.H2(标准状况),在想溶液中通入适量的CO2,最多能得到CaCO3_____________ g。
(1)Ca元素在周期表中位置是
(2)Ca与最活跃的非金属元素A形成化合物D,D的电子式为
(3)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量NaOH溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色M(OH)n,则金属M为
(4)取1.6g钙线试样,与水充分反映,生成224ml.H2(标准状况),在想溶液中通入适量的CO2,最多能得到CaCO3
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【推荐3】铈(Ce)是一种典型的稀土元素,属于国家战略资源。以某废料(主要含,还含少量、、及微量MnO)为原料可制备无水氯化铈,主要步骤如下:
(1)酸浸:用稀硫酸和双氧水的混合溶液浸取废料粉末,浸取液中含有、、、等金属阳离子。已知不溶于水,写出其发生反应的离子方程式:________ 。Ce的浸出率与、温度的关系如图所示。生产中应选择的适宜条件为________ 。
(2)除杂:向浸出液中加入NaOH溶液调节pH除去、。注:当时,沉淀开始溶解。有关沉淀数据(25℃)如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度)。
则的________ ,若浸取液中,则须调节溶液pH的范围是________ (加入NaOH溶液过程忽略体积变化)。
(3)萃取与反萃取:向除杂后的溶液中,加入有机物HT,发生反应:(水层)+3HT(有机层)(有机层)(水层)。向分离所得有机层中加入_______ 能获得较纯的溶液。
结晶析出:将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,得到晶体。
(4)加热脱水:将固体和混合,在真空中加热可得无水。加入固体的作用是________ 。
(5)对样品纯度进行测定的方法:准确称取样品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溶液使被氧化为,萃取剂萃取,再用标准溶液滴定至终点,重复2~3次,平均消耗标准液10.00mL,则样品的纯度为________ %(保留小数点后两位)。
(1)酸浸:用稀硫酸和双氧水的混合溶液浸取废料粉末,浸取液中含有、、、等金属阳离子。已知不溶于水,写出其发生反应的离子方程式:
(2)除杂:向浸出液中加入NaOH溶液调节pH除去、。注:当时,沉淀开始溶解。有关沉淀数据(25℃)如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度)。
沉淀 | ||||
恰好完全沉淀时pH | 5.2 | 2.8 | 9.0 | 10.1 |
(3)萃取与反萃取:向除杂后的溶液中,加入有机物HT,发生反应:(水层)+3HT(有机层)(有机层)(水层)。向分离所得有机层中加入
结晶析出:将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,得到晶体。
(4)加热脱水:将固体和混合,在真空中加热可得无水。加入固体的作用是
(5)对样品纯度进行测定的方法:准确称取样品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溶液使被氧化为,萃取剂萃取,再用标准溶液滴定至终点,重复2~3次,平均消耗标准液10.00mL,则样品的纯度为
您最近一年使用:0次