【題目】平板電視顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))。某課題以此粉末為原料,設(shè)計(jì)如下工藝流程對(duì)資源進(jìn)行回收,得到Ce(OH)4和硫酸鐵銨:
己知:
I.酸性條件下,鈰在水溶液中有Ce3+、Ce4+兩種主要存在形式;
II. CeO2不溶于稀硫酸;利用有機(jī)溶劑可分離稀土元素如Ce等化合物。
請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:
(1)Ce的原子序數(shù)為58,它位于元素周期表中第______周期。
(2)步驟①、⑥反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為_________________、______________。
(3)檢驗(yàn)濾渣B洗滌干凈的方法是____________________。
(4)步驟③的離子方程式為____________________。
(5)操作X名稱(chēng)為_________________。
(6)在濾液B中加過(guò)量鐵粉于50 °C水浴中加熱充分反應(yīng)后趁熱過(guò)濾,濾液移至試管中,用橡膠塞塞緊試管口,靜置、冷卻一段時(shí)間后收集得產(chǎn)品綠礬。
步驟②中的硫酸溶液過(guò)稀會(huì)導(dǎo)致____________;靜置冷卻一段時(shí)間后,在試管中觀察到的現(xiàn)象是______________________。
(7)取2.08 g產(chǎn)品Ce(OH)4加過(guò)量稀硫酸溶解后,用0.1000 mol/L FeSO4溶液滴定至終點(diǎn)共消耗90.00mL,則產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。
【答案】 6 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O 4Ce(OH)3+O2+2H2O= 4Ce(OH)4 取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若不出現(xiàn)紅色,則己洗凈 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O 萃取分液 反應(yīng)速率慢、不利于晶體析出 有淺綠色晶體析出 90%
【解析】以廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))為原料回收Ce(OH)4和硫酸鐵銨的工藝流程為:第①步反應(yīng)廢玻璃粉末加氫氧化鈉溶液后過(guò)濾,得到濾渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO,二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉,溶于水;濾渣A(Fe2O3、CeO2、FeO)加稀硫酸后過(guò)濾得濾液B是硫酸鐵、硫酸亞鐵溶液,濾渣B的成分是CeO2;第③步反應(yīng)CeO2與H2O2和稀H2SO4反應(yīng)生成Ce3+和O2;第④步是用有機(jī)溶劑將Ce3+萃取出來(lái),通過(guò)分液操作可得有機(jī)層含有Ce3+,第⑤步用某試劑進(jìn)行反應(yīng)萃取,得濃的Ce3+溶液,第⑥步濃的Ce3+溶液中加堿,再用氧氣氧化得Ce(OH)4,據(jù)此分析解答。
(1)Ce的原子序數(shù)為58,根據(jù)元素周期表可知,它位于元素周期表中第六周期;(2)根據(jù)上面的分析可知,步驟 ①反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,步驟 ⑥反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Ce(OH)3+O2+2H2O= 4Ce(OH)4;(3)濾渣B的表面有可能的雜質(zhì)為鐵離子,所以檢驗(yàn)濾渣B洗滌干凈的方法是取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若不出現(xiàn)紅色,則已洗凈;(4)根據(jù)上面的分析可知,步驟 ③的離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;(5)根據(jù)上面的分析可知,操作X名稱(chēng)為萃取分液;(6)步驟 ②中的硫酸溶液過(guò)稀會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率慢、不利于晶體析出,在濾液B中加過(guò)量鐵粉于50℃水浴中加熱充分反應(yīng)后趁熱過(guò)濾,可以減少FeSO4的損失。靜置冷卻一段時(shí)間后,在試管中觀察到的現(xiàn)象是有淺綠色晶體析出;(7)FeSO4的物質(zhì)的量為0.1000mol/L×90.00mL×10-3=9.0×10-3mol,根據(jù)電子得失守恒有關(guān)系式FeSO4~Ce(OH)4,所以取2.08g產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量為9.0×10-3mol×208g/mol=1.872g,所以產(chǎn)品中Ce(OH)44的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.872g/2.08g×100%=90%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)中屬于電解質(zhì)的是:屬于非電解質(zhì)的是 . 能導(dǎo)電的是 . ①CO2 、贜aOH 固體 ③NaHCO3固體 ④C12H22O11(蔗糖) ⑤H2SO4溶液 ⑥鐵.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】溴苯是一種化工原料,實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g﹒cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸點(diǎn)/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步驟回答問(wèn)題:
(1)在a中加入15mL無(wú)水苯和少量鐵屑,在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴,向a中滴入幾滴溴,有白色煙霧產(chǎn)生,是因?yàn)樯闪?/span> 氣體。繼續(xù)滴加至液溴滴完,裝置d的作用是 ;
(2)液溴滴完后,經(jīng)過(guò)下列步驟分析提純:
①向a中加入10mL水,然后過(guò)濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌,NaOH溶液洗滌的作用是 ;
(3)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為 ,要進(jìn)一步提純,下列操作中必須要做的是 (填入正確操作前的字母)
A.重結(jié)晶 B.過(guò)濾 C.蒸餾 D.萃取
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于 aA(g)+bB(g)cC(g)反應(yīng),改變某一變量(條件)得到如下圖象(p 表示壓強(qiáng),T 表示溫度,n 表示物質(zhì)的量,á 表示平衡轉(zhuǎn)化率)。根據(jù)圖象,下列判斷正確的是
A.反應(yīng) I:若 p1>p2,則 a+b<c
B. 反應(yīng)Ⅱ:此反應(yīng)的ΔH<0,且 T1<T2
C.反應(yīng)Ⅲ:表示 t1 時(shí)刻一定是使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響
D.反應(yīng)Ⅳ:表示 t1 時(shí)刻增大 B 的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】青蘋(píng)果汁遇碘溶液顯藍(lán)色,熟蘋(píng)果汁能還原銀氨溶液,這說(shuō)明
A. 青蘋(píng)果中只含淀粉不含糖類(lèi) B. 熟蘋(píng)果中只含糖類(lèi)不含淀粉
C. 蘋(píng)果轉(zhuǎn)熟時(shí)淀粉水解為單糖 D. 蘋(píng)果轉(zhuǎn)熟時(shí)單糖聚合成淀粉
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在化學(xué)分析中,常需用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液,由于KMnO4晶體在室溫下不太穩(wěn)定,因而很難直接配制準(zhǔn)確物質(zhì)的量濃度的KMnO4溶液。實(shí)驗(yàn)室一般先稱(chēng)取一定質(zhì)量的KMnO4晶體,粗配成大致濃度的KMnO4溶液,再用性質(zhì)穩(wěn)定、相對(duì)分子質(zhì)量較大的基準(zhǔn)物質(zhì)草酸鈉[ Na2C2O4 相對(duì)分子質(zhì)量=134.0 ]對(duì)粗配的KMnO4溶液進(jìn)行標(biāo)定,測(cè)出所配制的KMnO4溶液的準(zhǔn)確濃度,反應(yīng)原理為: 5C2O42-+2MnO4-+16H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O以下是標(biāo)定KMnO4溶液的實(shí)驗(yàn)步驟:
步驟一:先粗配濃度約為0.15mol/L的KMnO4溶液500mL。
步驟二:準(zhǔn)確稱(chēng)取Na2C2O4固體mg放入錐形瓶中,用蒸餾水溶解并加稀硫酸酸化,加熱至70~80℃,用步驟一所配KMnO4溶液進(jìn)行滴定。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。
步驟三: 。
步驟四:計(jì)算得KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度。
試回答下列問(wèn)題:
(1)下左圖為整個(gè)過(guò)程中可能使用的儀器的部分結(jié)構(gòu)(有的儀器被放大),
A圖中液面所示溶液的體積為 mL,用上述四種儀器中的某種測(cè)量某液體的體積,平視時(shí)讀數(shù)為NmL,仰視時(shí)讀數(shù)為MmL,若M>N,則所使用的儀器是 (填字母標(biāo)號(hào))。
(2)該滴定實(shí)驗(yàn)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。
(3)步驟二中滴定操作圖示(上右圖)正確的是 (填編號(hào))。
(4)步驟二的滴定過(guò)程溫度變化并不明顯,但操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)前一階段溶液褪色較慢,中間階段褪色明顯變快,最后階段褪色又變慢。試根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件分析,溶液褪色中間明顯變快,最后又變慢的原因是 。
(5)請(qǐng)寫(xiě)出步驟三的操作內(nèi)容 。
(6)若m的數(shù)值為1.340g,滴定的KMnO4溶液平均用量為25.00mL,則KMnO4溶液的濃度為 mol/L。
(7)若滴定完畢后讀數(shù)時(shí)俯視,則實(shí)驗(yàn)誤差為 (填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】為合理利用“垃圾”資源,提倡垃圾分類(lèi)回收,生活中廢棄的鐵鍋、鋁制易拉罐等可以歸為一類(lèi)加以回收,它們屬于
A. 有機(jī)物 B. 無(wú)機(jī)鹽 C. 金屬或合金 D. 難溶性堿
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)可逆反應(yīng)A(s)+3B(g) C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定條件下達(dá)到平衡,下列有關(guān)敘述正確的是
①增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
②升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),v(正)減小
③壓強(qiáng)增大一倍,平衡不移動(dòng),v(正)、v(逆)不變
④增大B的濃度,v(正)>v(逆)
⑤加入催化劑,B的轉(zhuǎn)化率提高
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】3個(gè)SO32-恰好將2個(gè)XO4-離子還原,SO32-被氧化為SO42-,則X元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D. +4
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