【題目】ZrO2常用作陶瓷材料,可由鋯英砂(主要成分為ZrSiO4,還含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))通過如下流程制取。
已知:①ZrSiO4能與燒堿反應(yīng)生成Na2ZrO3和Na2SiO3,Na2ZrO3與酸反應(yīng)生成ZrO2+
②部分金屬離子在實(shí)驗(yàn)條件下開始沉淀和完全沉淀的pH如下表。
(1)“熔融”過程中, ZrSiO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________濾渣I的化學(xué)式為_______________
(2)“氧化”過程中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________調(diào)“pH=a”時(shí),a的范圍是________________
(3)為得到純凈的ZrO2,濾渣Ⅲ要用水洗,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是________________
(4)濾渣Ⅲ的成分是Zr(CO3)2·xZr(OH)4取干操后的濾渣Ⅲ 37.0g,煅燒后可得到24.6 g ZrO2則x等于____________________,“調(diào)pH=8.0”時(shí),所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________ 。
【答案】ZrSiO4+4NaOH=Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O H2SiO3 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 5.2≤a<6.2 取最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生說明已洗干凈 1 2ZrO2++2CO32-+2H2O=Zr(CO3)2·Zr(OH)4↓
【解析】
鋯英砂(主要成分為ZrSiO4,還含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)),加NaOH熔融,ZrSiO4轉(zhuǎn)化為Na2SiO3和Na2ZrO3,氧化鋁轉(zhuǎn)化為NaAlO2,SiO2轉(zhuǎn)化為Na2SiO3,Fe2O3不反應(yīng),再加過量鹽酸酸浸,Na2ZrO3與酸反應(yīng)生成ZrO2+,Na2SiO3與HCl生成硅酸沉淀,偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氯化鋁、碳酸亞鐵、氧化鐵轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵、氯化鐵,過濾分離,濾渣I為硅酸,濾液中含有ZrO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+,Na+、Cl-等,加入過氧化氫氧化亞鐵離子,加氨水調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,過濾分離濾渣II為氫氧化鐵、氫氧化鋁,濾液中主要含有ZrO2+、NH4+、Cl-,Na+、Cl-等,再加氨水調(diào)節(jié)pH,使ZrO2+轉(zhuǎn)化為Zr(OH)4沉淀,過濾、洗滌、干燥得到Zr(OH)4,加熱分解即可得到ZrO2,以此解答該題。
(1)由題給信息知, ZrSiO4與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3和Na2ZrO3,其反應(yīng)的方程式為:ZrSiO4+4NaOH=Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O,加過量鹽酸酸浸,Na2SiO3與HCl生成硅酸沉淀,過濾,濾渣I為H2SiO3,故答案為:ZrSiO4+4NaOH=Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O;H2SiO3;
(2)“氧化”過程中,雙氧水在酸性條件下將Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,調(diào)節(jié)pH,可使鐵離子和鋁離子完全沉淀,但要避免生成Zr(OH)4,由表中數(shù)據(jù)可知pH的范圍為5.26.2,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;5.2≤a<6.2;
(3)Zr(OH)4表面為附著Cl-等,檢驗(yàn)Zr(OH)4是否洗滌干凈的方法是:取最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生說明已洗干凈,故答案為:取最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生說明已洗干凈;
(4)濾渣Ⅲ的成分是Zr(CO3)2xZr(OH)4,取干操后的濾渣Ⅲ37.0g,煅燒后可得到24.6gZrO2,則 ,x=1,“調(diào)pH=8.0”時(shí),反應(yīng)生成Zr(CO3)2·Zr(OH)4,則所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2ZrO2++2CO32-+2H2O=Zr(CO3)2·Zr(OH)4↓,故答案為1;2ZrO2++2CO32-+2H2O=Zr(CO3)2·Zr(OH)4↓。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,CH4和CO燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
CH4(g)+2O2(g)2H2O(l)+CO2(g) ΔH =﹣890 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH =﹣566 kJ/mol
如果有CH4和CO的混合氣體充分燃燒,放出的熱量為262.9 kJ,生成的CO2用過量的飽和石灰水完全吸收,得到50g白色沉淀。則混合氣體中CH4和CO的體積比為( )
A.1∶2B.1∶3C.2∶3D.3∶2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一密閉容器中進(jìn)行,測得平均反應(yīng)速度v(C)=2v(B)。若反應(yīng)達(dá)平衡后保持溫度不變,加大體系壓強(qiáng)時(shí)平衡不移動,則m、n、p、q的數(shù)值可以是( )
A.2、6、3、5B.3、1、2、2
C.3、1、2、1D.1、3、2、2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鉬及其合金在冶金、電器等方面有廣泛應(yīng)用。在1L恒容密閉容器中充入足量的Na2CO3、MoS2和H2,發(fā)生反應(yīng):MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) △H,測得在不同溫度下H2的物質(zhì)的量與時(shí)間關(guān)系數(shù)據(jù)如表所示:下列說法錯(cuò)誤的是( )
min mol K | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
T1 | 2 | 1.6 | 1.3 | 1.0 | 1.0 |
T2 | 2 | 1.2 | 1.0 | n | 0.6 |
A.T2>T1,△H<0
B.表格中n=0.6
C.T2K下20min時(shí),v正>v逆
D.T1K下平衡常數(shù)K=0.25(molL-1)2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究SO2和漂粉精反應(yīng)原理,裝置如圖所示。、
實(shí)驗(yàn)操作過程如下:
步驟1:連接裝置并檢查裝置氣密性,按如圖所示裝好藥品;
步驟2:打開止水夾,向裝置中通入一段時(shí)間N2,并關(guān)閉止水夾;
步驟3:取下分液漏斗的塞子,旋轉(zhuǎn)活塞,向三頸瓶中滴加飽和Na2SO3溶液。過一會兒,觀察到B和C中都產(chǎn)生白色沉淀
步驟4:實(shí)驗(yàn)完畢后,檢驗(yàn)C中白色固體,白色固體是CaSO4。
回答下列問題:
(1)B裝置中鹽酸的作用是__;能證明A中產(chǎn)生的“酸霧”含有H2SO4的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___。
(2)A中硫酸表現(xiàn)出來的性質(zhì)有__。
(3)步驟2中通入N2的目的是__。
(4)實(shí)驗(yàn)完畢后,經(jīng)檢驗(yàn),D中溶液含有等物質(zhì)的量濃度的兩種還原性鹽,寫出總反應(yīng)的離子方程式__。
(5)步驟4檢驗(yàn)C中白色沉淀成分的操作是,取少量C中白色固體,滴加足量___(填名稱),振蕩,白色固體不溶解,則白色固體是CaSO4。
(6)經(jīng)分析,C中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)物相對量有關(guān):
若通入少量SO2,則發(fā)生反應(yīng)為3Ca(ClO)2+2SO2+2H2O═2CaSO4↓+4HClO+CaCl2;
若通入過量SO2,則發(fā)生反應(yīng)為Ca(ClO)2+2SO2+2H2O═CaSO4↓+H2SO4+2HCl,SO2+H2OH2SO3。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述C中通入過量SO2:__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1 MOH溶液,圖中所示曲線表示混合溶液的pH變化情況(稀溶液混合時(shí)體積可直接相加)。下列判斷錯(cuò)誤的是
A. 由圖中信息可知,HA一定是強(qiáng)酸
B. 當(dāng)V(MOH)=50.00 mL時(shí),混合溶液中c(M+)+c(MOH)=0.01 mol·L-1
C. N點(diǎn)對應(yīng)的溶液中c(M+)=c(A-)
D. K點(diǎn)所對應(yīng)的溶液中離子濃度大小關(guān)系為:c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某工廠的固體廢渣中主要含Cu和CuO,還含有少量Cu2O和SiO2等。利用該固體廢渣制取Cu (NO3)2的部分工藝流程如圖所示:
(1)Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)酸溶時(shí),反應(yīng)溫度不宜超過70℃,其主要原因是 ,若保持反應(yīng)溫度為70℃,欲加快反應(yīng)速率可采取的措施為 (寫2種)。
(3)過濾后所得廢渣的主要成分的化學(xué)式為 。
(4)由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2晶體的操作方法是:蒸發(fā)濃縮、 、過濾、冰水洗滌、低溫烘干。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D四種短周期元素的原子序數(shù)依次增大,A 的一種核素在考古時(shí)常用來鑒定一些文物的年代,B的氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性;C為金屬元素且有兩種常見含氧化合物(都含兩種元素);若往D單質(zhì)的水溶液中滴加少量紫色石蕊試液,可觀察到先變紅后褪色。下列說法中正確的是
A. C的兩種含氧化合物中陰陽離子個(gè)數(shù)比都為1:2
B. 最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性B>D
C. B的氫化物的沸點(diǎn)一定高于A的氫化物
D. 原子半徑D>A>B>C
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:A、B、C、D、E、F六種元素核電荷數(shù)依次增大,屬周期表中前四周期的元素。其中A原子核外有三個(gè)未成對電子;化合物B2E的晶體為離子晶體,E原子核外的M層中只有兩對成對電子;C元素是地殼中含量最高的金屬元素;D單質(zhì)的熔點(diǎn)在同周期元素形成的單質(zhì)中最高;F能形成紅色(或磚紅色)的F2O和黑色的FO兩種氧化物。
回答下列問題:
(1)F的原子的M層電子排布式為 。
(2)B、C、D的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span> 。(用元素符號表示)
(3)A的簡單氫化物分子極易溶于水,其主要原因是 。
(4)E的最高價(jià)氧化物分子的空間構(gòu)型是 ,其中心原子的雜化方式為 。
(5)F的高價(jià)離子與A的簡單氫化物形成的配離子,不考慮空間構(gòu)型,配離子的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為 。
(6)A、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則其化學(xué)式為 ;(黑色球表示F原子),已知緊鄰的白球與黑球之間的距離為a cm,該晶胞的密度為 g/cm3。
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