【題目】用釩鈦磁鐵為原料冶煉鐵,產(chǎn)生一種固體廢料,主要成分如下表。
物質(zhì) | TiO2 | MgO | SiO2 | CaO | Al2O3 |
質(zhì)量百分含量/% | 51.00 | 12.52 | 5.39 | 4.00 | 19.34 |
通過下列工藝流程可以實現(xiàn)元素Ti、Al、 Si的回收利用,并得到納米二氧化鈦和分子篩。
請回答下列問題:
(1)步驟①②③中進行分離操作的名稱是_____________________。
(2)下列固體廢料的成分中,不屬于堿性氧化物的是___________________(填字母序號)。
a.TiO2 b.MgO c.SiO2 d.CaO
(3)熔融溫度和鈦的提取率關(guān)系如下圖,適宜溫度為500℃,理由__________________。
(4)濾液①中溶質(zhì)的成分是_______________________。
(5)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________。
(6)將步驟③中制取分子篩的化學(xué)方程式補充完整:_______
□____+6Na2SiO3+8H2O=Na8Al6Si6O24(OH)2·2H2O+□
根據(jù)成分表中數(shù)據(jù),計算10kg固體廢料,理論上應(yīng)再加入Na2SiO3物質(zhì)的量的計算式是n(Na2SiO3)=______mol (摩爾質(zhì)量/g/mol:SiO2 60 Al2O3 102)。
【答案】 過濾 a、c 400℃鈦的提取率太低,600℃鈦的提取率提高不多,從節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本角度考慮,500℃最適宜 NaAlO2、Na2SiO3、NaOH Na2TiO3+2H+=H2TiO3+2Na+ 6NaAlO2 10NaOH
【解析】(1)根據(jù)流程圖可知,步驟①②③操作后都得到濾渣和濾液,因此操作的名稱是過濾。正確答案:過濾。
2) 堿性氧化物是指與酸反應(yīng)生成鹽和水,題中TiO2 和SiO2一般不與酸反應(yīng),不屬于堿性氧化物;正確選項a、c。
(3)從圖像可以看出400℃,鈦的提取率太低,600℃鈦的提取率提高不多,從節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本角度考慮,500℃最適宜;正確答案:400℃鈦的提取率太低,600℃鈦的提取率提高不多,從節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本角度考慮,500℃最適宜。
(4)二氧化硅和氧化鋁與過量的氫氧化鈉反應(yīng)生成的產(chǎn)物分別為硅酸鈉和偏鋁酸鈉,因此濾液①中溶質(zhì)的成分是:NaAlO2、Na2SiO3、NaOH;正確答案:NaAlO2、Na2SiO3、NaOH。
(5) 步驟②是由于加入了稀鹽酸使NaTiO3轉(zhuǎn)化為H2TiO3,NaTiO3為固體,所以利用強酸制備弱酸規(guī)律,該反應(yīng)的離子方程式:Na2TiO3+2H+=H2TiO3+2Na+ ;正確答案:Na2TiO3+2H+=H2TiO3+2Na+。
6)根據(jù)元素守恒配平,所缺的物質(zhì)為6NaAlO2、10NaOH;根據(jù)反應(yīng)可知:上一問的方程式硅酸鈉與偏鋁酸鈉的比為1;1,根據(jù)圖表的數(shù)據(jù),偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量為(2×10000×19.34%)/102mol,硅酸鈉的物質(zhì)的量為(10000×5.39%)/60mol,所以需要加入的硅酸鈉的物質(zhì)的量為兩者的差值:100×([2×19.31/102]-[5.39/60]);正確答案:6NaAlO2、10NaOH;100×([2×19.31/102]-[5.39/60])。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)氫氣分子的形成過程示意圖(如下圖)回答問題:
(1)H—H鍵的鍵長為________,①~⑤中,體系能量由高到低的順序是________。
(2)下列說法中正確的是( )
A.氫氣分子中含有一個π鍵
B.由①到④,電子在核間出現(xiàn)的幾率增大
C.由④到⑤,必須消耗外界的能量
D.氫氣分子中含有一個極性共價鍵
(3)幾種常見化學(xué)鍵的鍵能如下表:
化學(xué)鍵 | Si—O | H—O | O==O | Si—Si | Si—C |
鍵能/kJ·mol-1 | 460 | 464 | 498 | 176 | x |
請回答下列問題:
①比較Si—Si鍵與Si—C鍵的鍵能大小:x________(填“>”、“<”或“=”)176。
②H2被稱為21世紀(jì)人類最理想的燃料,而還有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”的觀點。試計算:每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為________;每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為________。
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【題目】某化工廠的含鎳催化劑主要含有鎳、鋁、鐵單質(zhì)及它們的氧化物,還有部分不溶于酸和堿的雜質(zhì)。為了從含鎳催化劑中回收鎳,設(shè)計了如下的工藝流程:
部分陽離子完全沉淀時溶液的pH如下:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
回答如下問題:
(1)堿浸的目的是為了除去____________
(2)某學(xué)習(xí)小組在實驗室中模擬上述流程,簡述洗滌濾渣①的操作_________
(3)加入H2O2并保溫一段時間過程中,保溫的溫度不宜過高的原因為______,加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。加入H2O2保溫后調(diào)pH,下列范圍合理的是______(填選項序號)。
A.1.8~3.2 B.2.0~3.0 C.3.3~5.2 D.9.2~9.7
(4)濾渣③的主要成分為_______,濾液③調(diào)pH為2~3的目的為________
(5)為測定產(chǎn)品中NiSO4·7H2O純度,某同學(xué)將一定量的樣品溶于水,再向其中加入足量的BaCl2溶液,過濾、洗滌沉淀并干燥,稱量質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中NiSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其可能的原因為____________________
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【題目】肯定屬于同族元素且性質(zhì)相似的是( )
A. 原子核外電子排布式:A為1s22s2,B為1s2
B. 結(jié)構(gòu)示意圖:A為,B為
C. A原子基態(tài)時2p軌道上有1個未成對電子,B原子基態(tài)時3p軌道上也有1個未成對電子
D. A原子基態(tài)時2p軌道上有一對成對電子,B原子基態(tài)時3p軌道上也有一對成對電子
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【題目】有A、B、C、D、E、F、G七種元素,除E為第四周期元素外其余均為短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s區(qū),其余元素位于p區(qū),A、E的原子外圍電子層排布相同,A的原子中沒有成對電子;B元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道,且每種軌道中的電子總數(shù)相同;C元素原子的外圍電子層排布式為nsnnpn+1;D元素單質(zhì)的氧化性在同周期主族元素的單質(zhì)中排第二位;F的基態(tài)原子核外成對電子數(shù)是單電子數(shù)的3倍;G的基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道,且兩種形狀軌道中的電子總數(shù)均相同;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出下列元素的符號:D________,G________。
(2)E元素位于周期表________區(qū),________族。
(3)寫出C的電子排布式:________。
(4)B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。
(5)基態(tài)A原子中含有的未成對電子數(shù)為________。
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【題目】下列說法正確的是( )
A. 所有銨鹽受熱均可以分解,產(chǎn)物均有NH3
B. 檢驗銨鹽中含有NH的操作是取少量某鹽放入試管中,加入稀氫氧化鈉溶液,用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口
C. NH4Cl溶液中加入NaOH溶液共熱時,反應(yīng)的離子方程式為NH+OH-NH3↑+H2O
D. NH4Cl和NaCl的固體混合物可用升華法分離
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【題目】電解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的原理如下圖所示,下列敘述錯誤的是
A. M室發(fā)生的電極反應(yīng)式:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. a、c為陰離子交換膜,b為陽離子交換膜
C. N室中:a%<b%
D. 理論上每生成1 mol H3BO3,兩極室共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下16.8 L氣體
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【題目】等質(zhì)量的甲、乙、丙三種金屬,分別與足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸完全反應(yīng)后,都生成+2價的硫酸鹽,其產(chǎn)生氫氣的體積與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是
A. 三種金屬的活動性順序為甲>乙>丙
B. 反應(yīng)結(jié)束消耗硫酸的質(zhì)量一定相同
C. 三種金屬的相對原子質(zhì)量是甲>乙>丙
D. 甲先反應(yīng)完,乙最后反應(yīng)完
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【題目】通過溶解、過濾、蒸發(fā)等操作,可將下列各組混合物分離的是( )
A.氯化鈉、氫氧化鈉B.硫酸鋇、碳酸鈣
C.氯化鉀、二氧化錳D.硫酸銅、氯化鎂
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