高锰酸钾是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿主要成分为为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:
回答下列问题:
原料软锰矿与氢氧化钾按1:1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是__________________________________________ ;
“平炉”中发生的化学方程式为_______________________________ ;
“平炉”中需要加压,其目的是_______________________________ ;
将转化为的生产有两种工艺:
“歧化法”是传统工艺,即在溶液中通入气体,使体系呈中性或弱酸性,发生歧化反应,反应中生成,和__________________ 写化学式;
“电解法”为现代工艺,即电解水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为______________________________________________ ;
“电解法”和“歧化法”中,的理论利用率之比为______ ;
高锰酸钾纯度的测定:称取样品,溶解后定容于100mL容量瓶中,摇匀。取浓度为的标准溶液,加入稀硫酸酸化,用溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为,该样品的纯度为_____________ 列出计算式即可,已知。
回答下列问题:
原料软锰矿与氢氧化钾按1:1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是
“平炉”中发生的化学方程式为
“平炉”中需要加压,其目的是
将转化为的生产有两种工艺:
“歧化法”是传统工艺,即在溶液中通入气体,使体系呈中性或弱酸性,发生歧化反应,反应中生成,和
“电解法”为现代工艺,即电解水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为
“电解法”和“歧化法”中,的理论利用率之比为
高锰酸钾纯度的测定:称取样品,溶解后定容于100mL容量瓶中,摇匀。取浓度为的标准溶液,加入稀硫酸酸化,用溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为,该样品的纯度为
更新时间:2020-02-03 10:31:15
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解题方法
【推荐1】某兴趣小组用废旧镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌和磁性胶体粒子。
(1)步骤①中可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是_____________ 。处理废旧锌铁皮也可以用溶解锌层,该反应的化学方程式为___________ 。
(2)步骤②,某同学采用不同降温方式进行冷却结晶,测得晶体颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒,宜选择___________ 方式进行冷却结晶。
A.快速降温 B.缓慢降温 C.变速降温
(3)下列说法正确的是___________ 。
A.步骤①可用普通过滤法分离固体和液体,所用到玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。
B.步骤④中的用量需要控制,用量不足或过量时,都会使产品不纯
C.步骤⑤中可用减压过滤得到胶体粒子
D.胶体粒子制备过程中可持续通入,防止被氧化
(4)用高锰酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物中的含量,称取产品溶解在稀硫酸中配成溶液,取出25mL用浓度为的标准溶液滴定,滴定终点时消耗标准溶液VmL。
已知:
①产品中的的质量分数为___________ (用含m、V的式子表示)
②滴定操作中,如果滴定前装有标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将____
③测定过程中使用到移液管,选出其正确操作并按序列出字母:蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→_____ →____ →____ →____ →洗净,放回管架。
a.放液完毕,停留数秒,取出移液管
b.移液管尖与锥形瓶内壁接触,松开食指放液
c.洗耳球吸溶液至移液管标线以上,食指堵住管口
d.放液至凹液面最低处与移液管标线相切,按紧管口
(1)步骤①中可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是
(2)步骤②,某同学采用不同降温方式进行冷却结晶,测得晶体颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒,宜选择
A.快速降温 B.缓慢降温 C.变速降温
(3)下列说法正确的是
A.步骤①可用普通过滤法分离固体和液体,所用到玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。
B.步骤④中的用量需要控制,用量不足或过量时,都会使产品不纯
C.步骤⑤中可用减压过滤得到胶体粒子
D.胶体粒子制备过程中可持续通入,防止被氧化
(4)用高锰酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物中的含量,称取产品溶解在稀硫酸中配成溶液,取出25mL用浓度为的标准溶液滴定,滴定终点时消耗标准溶液VmL。
已知:
①产品中的的质量分数为
②滴定操作中,如果滴定前装有标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将
③测定过程中使用到移液管,选出其正确操作并按序列出字母:蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→
a.放液完毕,停留数秒,取出移液管
b.移液管尖与锥形瓶内壁接触,松开食指放液
c.洗耳球吸溶液至移液管标线以上,食指堵住管口
d.放液至凹液面最低处与移液管标线相切,按紧管口
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解题方法
【推荐2】硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗名海波,是无色单斜晶体。 它易溶于水,不溶于乙醇,具有较强的还原性, 可应用于照相等工业中。回答下列问题:
(1)酸性条件下, S2O自身发生氧化还原反应生成 SO2。试写出 Na2S2O3与盐酸反应的离子方程式:_________________________________________ 。
(2)亚硫酸钠法制备Na2S2O3·5H2O简易流程如下:
①Na2S2O3·5H2O制备原理为_________________________________________ (用化学方程式表示)。
②Na2S2O3·5H2O粗品中可能含有Na2SO3、 Na2SO4杂质,其检验步骤为:取适量产品配成稀溶液,滴加足量氯化钡溶液,有白色沉淀生成;过滤,先用蒸馏水洗涤沉淀,然后向沉淀中加入足量______________ (填试剂名称),若____________ (填现象),则证明产品中含有Na2SO3和 Na2SO4。
③粗品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测定称取5g 粗品配制 250 mL 的溶液待用。另取 25.00 mL 0.0100 mol· L-1 K2Cr2O7 溶液于锥形瓶中,然后加入过量酸化的 KI 溶液并酸化和几滴淀粉溶液,立即用配制的 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗 Na2S2O3溶液 25.00 mL。 滴定终点的现象是____________________ 。请写出K2Cr2O7 溶液加入过量酸化的 KI 溶液反应的离子方程式:____________________________________________ 。粗品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为_________ 。(已知 I2+2S2O32- =2I-+S4O62-)
(1)酸性条件下, S2O自身发生氧化还原反应生成 SO2。试写出 Na2S2O3与盐酸反应的离子方程式:
(2)亚硫酸钠法制备Na2S2O3·5H2O简易流程如下:
①Na2S2O3·5H2O制备原理为
②Na2S2O3·5H2O粗品中可能含有Na2SO3、 Na2SO4杂质,其检验步骤为:取适量产品配成稀溶液,滴加足量氯化钡溶液,有白色沉淀生成;过滤,先用蒸馏水洗涤沉淀,然后向沉淀中加入足量
③粗品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测定称取5g 粗品配制 250 mL 的溶液待用。另取 25.00 mL 0.0100 mol· L-1 K2Cr2O7 溶液于锥形瓶中,然后加入过量酸化的 KI 溶液并酸化和几滴淀粉溶液,立即用配制的 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗 Na2S2O3溶液 25.00 mL。 滴定终点的现象是
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】钴产品的湿法生产中会生成大量的铜锰渣,主要含有MnO2、CuO,还含有少量的Co2O3、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO等。以铜锰渣为原料制备MnCO3和Cu2(OH)2CO3的工艺流程如下图所示:
已知:室温时相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下(当离子浓度不大于10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全):
(1)“还原浸出”发生的最主要反应的离子方程式为___________ 。
(2)“净化除杂I”需先加入双氧水,再加入氨水调高pH除掉铁、铝杂质,应调节溶液pH范围为___________ 。室温时,当c(Fe3+)<10-6.2mol·L-1时,溶液___________ 。
(3)“沉铜”操作中,通过加入MnCO3调控溶液酸碱性实现Cu2+与其他金属离子的有效分离,该过程产生无色无味的气体,写出“沉铜”的离子方程式___________ 。
(4)“净化除杂II”能深度除钙和镁,则“沉锰”后的母液中存在的主要溶质为___________ (写化学式)
(5)MnCO3纯度测定:准确称取10.00gMnCO3产品完全溶于稀硫酸,加入适量ZnO调节溶液为中性,将上述溶液配制为500mL溶液,取20.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定(已知:2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+),KMnO4溶液盛装在___________ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,重复滴定三次,平均消耗KMnO4标准溶液20.00mL,则MnCO3的纯度为___________ (结果保留4位有效数字)。
已知:室温时相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下(当离子浓度不大于10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全):
金属离子 | Mn2+ | Cu2+ | Co2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀时pH | 8.1 | 5.2 | 7.1 | 7.5 | 2.2 | 3.7 | 8.9 |
完全沉淀时pH | 10.1 | 7.2 | 9.1 | 9.0 | 3.6 | 4.7 | 10.9 |
(2)“净化除杂I”需先加入双氧水,再加入氨水调高pH除掉铁、铝杂质,应调节溶液pH范围为
(3)“沉铜”操作中,通过加入MnCO3调控溶液酸碱性实现Cu2+与其他金属离子的有效分离,该过程产生无色无味的气体,写出“沉铜”的离子方程式
(4)“净化除杂II”能深度除钙和镁,则“沉锰”后的母液中存在的主要溶质为
(5)MnCO3纯度测定:准确称取10.00gMnCO3产品完全溶于稀硫酸,加入适量ZnO调节溶液为中性,将上述溶液配制为500mL溶液,取20.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定(已知:2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+),KMnO4溶液盛装在
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(0.4)
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【推荐1】钴蓝是一种重要的蓝色颜料。利用含钴废料主要成分为,还含有少量的铝箔、等杂质)制备钴蓝的一种工艺流程如图:已知:;请回答以下问题:
(1)“滤液”的主要成分是____________ ;
(2)“酸浸”中的作用是____________ ;
(3)萃取钴:P204【二(2-乙基已基)磷酸酯,难溶于水,用HA表示】是常用的萃取剂,其结构简式如图1所示。萃取过程中发生反应:。能使用P204萃取剂萃取水溶液中的原因是____________ 。(4)根据图2判断,“沉锂”步骤中获取的操作依次是________ 、洗涤、干燥。
(5)常温下,若溶液中,为防止沉钴过程中产生沉淀,需控制溶液的pH不高于________ (保留一位小数)
(6)写出灼烧过程中主要反应的化学方程式________________ 。
(7)通过图3装置电解溶液可以获得单质,中间室获得盐酸。其中使用了阳离子交换膜的是________ (填“a”或“b”),阳极的电极反应式为________________ 。 图 3
(1)“滤液”的主要成分是
(2)“酸浸”中的作用是
(3)萃取钴:P204【二(2-乙基已基)磷酸酯,难溶于水,用HA表示】是常用的萃取剂,其结构简式如图1所示。萃取过程中发生反应:。能使用P204萃取剂萃取水溶液中的原因是
(5)常温下,若溶液中,为防止沉钴过程中产生沉淀,需控制溶液的pH不高于
(6)写出灼烧过程中主要反应的化学方程式
(7)通过图3装置电解溶液可以获得单质,中间室获得盐酸。其中使用了阳离子交换膜的是
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解答题-原理综合题
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【推荐2】“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,CO2的综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+O2(g) = CO2(g)+2H2O(1) △H1=akJ•mol-1
H2(g)+O2(g) = H2O(1) △H2=bkJ•mol-1
H2O(g) = H2O(l) △H3=ckJ•mol-1
则 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=__________ kJ•mol-1
(2)CO2催化加氢也能合成低碳烯烃: 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4 H2O (g),不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图1所示,曲线b表示的物质为_______________ (写化学式)。
(3)CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。
反应 A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
反应B:CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g)
控制CO2和H2初始投料比为1∶3时,温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图2所示。
① 由图2可知温度升高CO的产率上升,其主要原因可能是__________________ 。
② 由图2可知获取CH3OH最适宜的温度是________________ ,下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的措施有__________________ 。
A.使用催化剂 B.增大体系压强
C.增大CO2和H2的初始投料比 D.投料比不变和容器体积不变,增加反应物的浓度
(4)在催化剂表面通过施加电压可将溶解在水中的二氧化碳直接转化为乙醇,则生成乙醇的电极反应式为____________________ 。
(5)由CO2制取C的太阳能工艺如图3所示。“热分解系统”发生的反应为:2Fe3O46FeO+O2↑ ,每分解1mol Fe3O4转移电子的物质的量为_____________ ;“重整系统”发生反应的化学方程式为________________ 。
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+O2(g) = CO2(g)+2H2O(1) △H1=akJ•mol-1
H2(g)+O2(g) = H2O(1) △H2=bkJ•mol-1
H2O(g) = H2O(l) △H3=ckJ•mol-1
则 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=
(2)CO2催化加氢也能合成低碳烯烃: 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4 H2O (g),不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图1所示,曲线b表示的物质为
(3)CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。
反应 A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
反应B:CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g)
控制CO2和H2初始投料比为1∶3时,温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图2所示。
① 由图2可知温度升高CO的产率上升,其主要原因可能是
② 由图2可知获取CH3OH最适宜的温度是
A.使用催化剂 B.增大体系压强
C.增大CO2和H2的初始投料比 D.投料比不变和容器体积不变,增加反应物的浓度
(4)在催化剂表面通过施加电压可将溶解在水中的二氧化碳直接转化为乙醇,则生成乙醇的电极反应式为
(5)由CO2制取C的太阳能工艺如图3所示。“热分解系统”发生的反应为:2Fe3O46FeO+O2↑ ,每分解1mol Fe3O4转移电子的物质的量为
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【推荐3】丙烯是一种很有应用潜力的无色可燃性气态烃。目前工业生产丙烯的方法有:
反应I丙烷直接脱氢法: C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+129 kJ·mol-1 Kp=0.5
反应II丙烷氧化脱氢法: 2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g) ΔH2=-238 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)O2(g)+2H2(g) 2H2O(g) ΔH=___________ kJ·mol-1。
(2)提高反应II中C3H8的平衡转化率,可采取的措施有___________ (任答一条)。
(3)反应I在常压下进行,高温下易发生副反应。
①向1 L实验容器中充入1 mol C3H8,反应10 min,将采集的数据绘制出温度对C3H8的转化率和C3H6的选择性(转化的C3H8中生成C3H6的百分比)影响如图甲所示。当C3H8的转化率为40%时,丙烯的选择性是___________ %, 反应I中v生成(C3H6)=___________ mol·L-1·min-1
②实际生产中通常会向恒压体系中掺入水蒸气(不参与体系反应)。分析这样设计的目的是___________ 。
(4)为避免反应II中生成的C3H6在氧气中深度氧化。从原料气选择的角度,用弱氧化剂CO2替代O2得到:反应III:CO2(g)+ C3H8 (g) C3H6 (g)+CO(g)+H2O(g) ΔH3=+165.0kJ·mol-1,在温度为T的恒容容器中,加入1.0 mol·L-1的CO2、3.0 mol·L-1的C3H8.若反应起始压强为100p kPa、平衡后总压强为120p kPa,则该反应的平衡常数Kp=___________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压 ×物质的量分数)
(5)基于电化学原理,我国科学家利用固体氧化物电解池实现高选择性C3H8电化学脱氢制C3H6的工艺,装置如图乙,则C3H8生成C3H6的电极反应式为___________ 。
反应I丙烷直接脱氢法: C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+129 kJ·mol-1 Kp=0.5
反应II丙烷氧化脱氢法: 2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g) ΔH2=-238 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)O2(g)+2H2(g) 2H2O(g) ΔH=
(2)提高反应II中C3H8的平衡转化率,可采取的措施有
(3)反应I在常压下进行,高温下易发生副反应。
①向1 L实验容器中充入1 mol C3H8,反应10 min,将采集的数据绘制出温度对C3H8的转化率和C3H6的选择性(转化的C3H8中生成C3H6的百分比)影响如图甲所示。当C3H8的转化率为40%时,丙烯的选择性是
②实际生产中通常会向恒压体系中掺入水蒸气(不参与体系反应)。分析这样设计的目的是
(4)为避免反应II中生成的C3H6在氧气中深度氧化。从原料气选择的角度,用弱氧化剂CO2替代O2得到:反应III:CO2(g)+ C3H8 (g) C3H6 (g)+CO(g)+H2O(g) ΔH3=+165.0kJ·mol-1,在温度为T的恒容容器中,加入1.0 mol·L-1的CO2、3.0 mol·L-1的C3H8.若反应起始压强为100p kPa、平衡后总压强为120p kPa,则该反应的平衡常数Kp=
(5)基于电化学原理,我国科学家利用固体氧化物电解池实现高选择性C3H8电化学脱氢制C3H6的工艺,装置如图乙,则C3H8生成C3H6的电极反应式为
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解题方法
【推荐1】Mn3O4可用于电子工业生产软磁铁氧体,用作电子计算机中存储信息的磁芯、磁盘等。软锰矿主要成分是MnO2,还含有少量的Fe2O3、SiO2、Al2O3,采用以下工艺流程可由软锰矿制得Mn3O4。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸、还原”时,为了加快化学反应速率,可以采取的措施有_______ (只需填一种),“酸浸、还原”后溶液中含有的金属阳离子主要有_______ ,铁屑与MnO2发生反应的离子方程式为________ 。
(2)“调节pH”时加入H2O2溶液的目的是_________ ,“调节pH”的范围为______ 。
(3)“沉锰”时,其他条件一定,沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。
①50℃后,溶液温度越高,锰离子的沉淀率越低的原因是_______ 。
②配制氨水时,要用脱氧蒸馏水,原因是________ 。
(4)“氧化”时一般控制温度在80℃~85℃,可以采取的加热方法是_______ ,反应化学方程式为_______ 。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Mn2+ |
开始沉淀pH | 1.9 | 7.0 | 3.0 | 8.1 |
完全沉淀pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 | 10.1 |
(1)“酸浸、还原”时,为了加快化学反应速率,可以采取的措施有
(2)“调节pH”时加入H2O2溶液的目的是
(3)“沉锰”时,其他条件一定,沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。
①50℃后,溶液温度越高,锰离子的沉淀率越低的原因是
②配制氨水时,要用脱氧蒸馏水,原因是
(4)“氧化”时一般控制温度在80℃~85℃,可以采取的加热方法是
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【推荐2】磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐,Al2O3转化为NH4A1(SO4)2。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
回答下列问题:
(1)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是___________ ,该“ 母液①”中Mg2+浓度为___________ mol·L-1。
(2)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是___________ ,将溶液稀 释的原因是___________ 。
(3)分离出的Mg(OH)2沉淀可经如下处理得到金属镁:
从MgCl2溶液中获取无水MgCl2通常需要通入HCl气体,HCl气体的作用是___________ ; 如果用惰性电极直接电解MgCl2溶液则得不到金属镁,电解MgCl2溶液的总反应方程式为:___________ 。
(4)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。阳极的电极反应式为___________ 。
(5)CaSO4是锅炉水垢的成分之一,试从沉淀溶解平衡的角度解释盐酸能溶解CaCO3而不能溶解CaSO4的原因___________ 。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Ca2+ |
开始沉淀的pH | 2.2 | 3.7 | 9.5 | 12.4 |
沉淀完全(c=1.0 ×10-5 mol ·L-1)的pH | 3.2 | 4.7 | 11.1 | 13.8 |
(1)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是
(2)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是
(3)分离出的Mg(OH)2沉淀可经如下处理得到金属镁:
从MgCl2溶液中获取无水MgCl2通常需要通入HCl气体,HCl气体的作用是
(4)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。阳极的电极反应式为
(5)CaSO4是锅炉水垢的成分之一,试从沉淀溶解平衡的角度解释盐酸能溶解CaCO3而不能溶解CaSO4的原因
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(0.4)
解题方法
【推荐3】主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,从该矿渣中回收六水合硫酸镍晶体的工艺流程如图:
已知:(NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4。
(1)28Ni位于元素周期表_____ 区(填“s”“p”“d”或“ds”),其基态原子核外电子的空间运动状态有_____ 种。
(2)“焙烧”中,SiO2几乎不发生反应,NiO、CaO、FeO转化为相应的硫酸盐。NiFe2O4生成NiSO4、Fe2(SO4)3,发生该反应的化学方程式为______ 。
(3)“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有______ (填化学式),为检验浸出液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是______ 。
(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.0×10-3mol•L-1,加NaF固体时,忽略溶液体积变化,当除钙率达到99%时,除钙后的溶液中c(F-)=______ 。[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
(5)“萃取”时发生反应Mn+(水相)+nRH(有机相)MRn(有机相)+nH+(水相)(Mn+为金属离子,RH为萃取剂),萃取率与的关系如图所示,V0/VA的最佳取值为______ ;“反萃取”能使有机相再生而循环使用,可在有机相中加入______ ,待充分反应后再分液。
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系:
从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4•H2O晶体的操作是:______ 、______ 、过滤、洗涤、干燥等多步操作。
已知:(NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4。
(1)28Ni位于元素周期表
(2)“焙烧”中,SiO2几乎不发生反应,NiO、CaO、FeO转化为相应的硫酸盐。NiFe2O4生成NiSO4、Fe2(SO4)3,发生该反应的化学方程式为
(3)“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有
(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.0×10-3mol•L-1,加NaF固体时,忽略溶液体积变化,当除钙率达到99%时,除钙后的溶液中c(F-)=
(5)“萃取”时发生反应Mn+(水相)+nRH(有机相)MRn(有机相)+nH+(水相)(Mn+为金属离子,RH为萃取剂),萃取率与的关系如图所示,V0/VA的最佳取值为
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系:
温度 | 低于30.8℃ | 30.8~53.8℃ | 53.8~280℃ | 高于280℃ |
晶体形态 | NiSO4•7H2O | NiSO4•H2O | 多种结晶水合物 | NiSO4 |
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】活性炭载钯(Pd/C)催化剂被广泛应用于医药和化工行业,某废钯催化剂(钯碳)的杂质主要含炭、有机物及少量Fe等。如图是利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程。
回答下列问题:
(1)“钯灰”中的主要成分有PdO,加入甲酸(HCOOH),可以将PdO还原成金属单质,请写出HCOOH还原PdO的化学方程式___________ 。
(2)“焚烧”的目的是____ ;实验室中可在___________ (填仪器名称)中模拟该过程。
(3)王水是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H2[PdCl4]和一种有毒的无色气体A,该气体遇空气变红棕色,该反应中消耗的HCl与HNO3的物质的量之比为___________ 。
(4)加入浓氨水,调节溶液pH至9.0,并控制温度在70 ~75℃,Pd元素以的形式存在:
①若温度大于75℃,则不利于除铁,原因是___________
②已知:黄色晶体的成分为,在合并液中加盐酸时,发生反应的离子方程式为___________ 。
(5)洗涤滤渣并将洗涤液与滤液合并,其意义是___________ 。
(6)Pd是优良的储氢金属,假设海绵状金属钯密度为,ρg·cm-3标准状况下其吸附的氢气是其体积的n倍,则此条件下海绵钯的储氢容量R=___________ mL·g-1(储氢容量R即1g钯吸附氢气的体积)。
回答下列问题:
(1)“钯灰”中的主要成分有PdO,加入甲酸(HCOOH),可以将PdO还原成金属单质,请写出HCOOH还原PdO的化学方程式
(2)“焚烧”的目的是
(3)王水是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H2[PdCl4]和一种有毒的无色气体A,该气体遇空气变红棕色,该反应中消耗的HCl与HNO3的物质的量之比为
(4)加入浓氨水,调节溶液pH至9.0,并控制温度在70 ~75℃,Pd元素以的形式存在:
①若温度大于75℃,则不利于除铁,原因是
②已知:黄色晶体的成分为,在合并液中加盐酸时,发生反应的离子方程式为
(5)洗涤滤渣并将洗涤液与滤液合并,其意义是
(6)Pd是优良的储氢金属,假设海绵状金属钯密度为,ρg·cm-3标准状况下其吸附的氢气是其体积的n倍,则此条件下海绵钯的储氢容量R=
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】硫酸亚铁是生产钛白的副产品,价格低,以硫酸亚铁为原料制备高效净水剂高铁酸钾 (K2FeO4)可大大降低成本。其生产工艺如下:
已知:NaNO2是在空气中将Fe2+氧化为铁黄(FeOOH)的催化剂;铁黄微溶于酸。
请问答下列问题:
(1)铁黄(FeOOH)中铁元素的化合价是_______ 。写出反应①生成铁黄(FeOOH)的离子方程式:_______ ,在通入O2“氧化”FeSO4的过程中,溶液的pH_____ (填“增大”“减小”或“不变”)
(2)“过滤、洗涤、干燥”制备铁黄时,检验铁黄表面已洗涤干净的操作是______________ 。
(3)写出反应③的化学方程式:___________________ 。
(4)在溶液I中加KOH 固体的目的是__________________ 。
(5)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是________________ 。
(6)该工艺每消耗标准状况下112LCl2理论上得到_______ g K2FeO4。
已知:NaNO2是在空气中将Fe2+氧化为铁黄(FeOOH)的催化剂;铁黄微溶于酸。
请问答下列问题:
(1)铁黄(FeOOH)中铁元素的化合价是
(2)“过滤、洗涤、干燥”制备铁黄时,检验铁黄表面已洗涤干净的操作是
(3)写出反应③的化学方程式:
(4)在溶液I中加KOH 固体的目的是
(5)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是
(6)该工艺每消耗标准状况下112LCl2理论上得到
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】三氯化铬(CrCl3) 是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。某化学小组用 Cr2O3和 CCl4(沸点76.8℃) 在高温下制备无水 CrCl3,实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)装置E中仪器甲的名称是___________ ,实验装置合理的连接顺序为 A→___________ (填装置字母标号,可重复使用)。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为___________ ,实验开始后,应先加热装置___________ (填“A” 或“B” )。
(3)装置B中生成由三种元素组成的平面三角形分子,有毒且易水解,写出装置D 中发生反应的化学方程式:___________ 。
(4)从安全的角度考虑,该实验装置的不足之处是___________ 。
(5)由CrCl3溶液制备纯净的 Cr(OH)3的实验方案:取适量 CrCl3溶液,加入 NaOH 溶液调节pH 充分反应后过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,___________ ,则证明沉淀已洗涤干净;低温烘干沉淀,得到 Cr(OH)3晶体。
(6)取三氯化铬样品9.00g,配制成250mL 溶液,移取 25.00mL 加热至沸腾后,加适量NaOH溶液,生成沉淀0.515g,则样品中无水三氯化铬的质量分数为___________ (结果保留三位有效数字)。
(7)铬、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,其晶胞结构如图 甲所示。
①请在图乙中画出该晶胞沿z轴方向的投影图___________ [已知:]。
②氧离子与钙离子的最近距离为 a pm,阿伏加德罗常数为NA,则该复合氧化物晶体的密度为___________
回答下列问题:
(1)装置E中仪器甲的名称是
(2)装置A中发生反应的离子方程式为
(3)装置B中生成由三种元素组成的平面三角形分子,有毒且易水解,写出装置D 中发生反应的化学方程式:
(4)从安全的角度考虑,该实验装置的不足之处是
(5)由CrCl3溶液制备纯净的 Cr(OH)3的实验方案:取适量 CrCl3溶液,加入 NaOH 溶液调节pH 充分反应后过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,
(6)取三氯化铬样品9.00g,配制成250mL 溶液,移取 25.00mL 加热至沸腾后,加适量NaOH溶液,生成沉淀0.515g,则样品中无水三氯化铬的质量分数为
(7)铬、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,其晶胞结构如图 甲所示。
①请在图乙中画出该晶胞沿z轴方向的投影图
②氧离子与钙离子的最近距离为 a pm,阿伏加德罗常数为NA,则该复合氧化物晶体的密度为
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