【題目】鍺及其化合物被廣泛應用于半導體、催化劑等領域。以鉛鋅礦含鍺煙塵為原料可制備GeO2,其工藝流程圖如下。
已知:GeO2是兩性氧化物;GeCl4易水解,沸點86.6℃
(1)第①步濾渣主要成分有_____________(填化學式),實驗室萃取操作用到的玻璃儀器有__________________。
(2)第③步萃取時,鍺的萃取率與V水相/V有機相(水相和有機相的體 積比)的關系如下圖所示,從生產成本角度考慮,較適宜的V水相/V有機相的值為 。
(3)第④步加入鹽酸的作用__________________________________(答兩點即可),應控制溫度的方法及范圍____________________________。
(4)第⑤步反應的化學方程式_______________________________。
(5)二氧化鍺可先用次亞磷酸鈉還原為Ge2+,用淀粉溶液作指示劑,用c mol/L碘酸鉀標準溶液滴定,消耗體積VmL,列出煙塵中鍺的質量分數的計算式________。(有關反應式為:3Ge2++IO3-+6H+=3Ge4++I-+3H2O,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O)。
【答案】(1)SiO2、PbO2 (2分); 分液漏斗、燒杯 (2分) (2)8 (2分)
(3)中和NaOH,作反應物,抑制GeCl4水解 (答對兩點即給2分);水浴加熱,86.6~100℃(2分)
(4)GeCl4 + (n+2)H2O=GeO2nH2O+4HCl (2分)(5)3cV×10-3×72.6/a (2分)
【解析】
試題分析:(1)根據題目中的流程可以看出,含鍺煙塵中含有二氧化鉛,氧化鋅,氧化鍺,二氧化硅,加入稀硫酸過濾 ,溶解的有氧化鋅,氧化鍺,第①步不溶于稀硫酸的濾渣的主要成分為SiO2、PbO2。實驗室萃取操作用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯。
(2)第③步萃取是從生產成本角度考慮,由圖可知有機萃取劑的用量在V水相/V有機相的值為8時比V水相/V有機相的值為4時少,此時萃取率處于較高水平,而有機萃取劑較貴,從生產成本角度考慮,所以V水相/V有機相的值為8時較適宜。
(3)第④步加入鹽酸作用為中和氫氧化鈉,做反應物,同時抑制四氯化鍺水解。要想控制溫度的的最好方法是利用水浴加熱;由于GeCl4的沸點為86.6℃,因此控制的溫度范圍為86.6~100℃;
(4)第⑤步反應是四氯化鍺水解得到氯化氫和氧化鍺的晶體,反應方程式為:GeCl4+(n+2)H2O=GeO2nH2O + 4HCl。
(5)消耗碘酸鉀的物質的量是0.001cVmol,根據方程式可知3Ge2++IO3-+6H+=3Ge4++I-+3H2O可知Ge原子的物質的量是0.003cVmol,所以煙塵中鍺的質量分數的計算式為。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】右圖是鋼鐵在潮濕空氣里發(fā)生電化學腐蝕的示意圖,發(fā)生的反應為:
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2。Fe(OH)2繼續(xù)被氧化為Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3脫水生成鐵銹。請根據圖示,回答下列問題:
(1)在上述電化學腐蝕中,碳(C)作 極。
(2)寫出負極的電極反應式 。
(3)工業(yè)上,常在鋼鐵設備的表面涂一層油,其作用是 。
A.減少鋼鐵與空氣和水的接觸,防止在鋼鐵表面形成微小原電池
B.隔絕鋼鐵與空氣和水的接觸,阻止在鋼鐵表面形成微小電解池
C.潤滑設備,防止灰塵污染
D.防止人為接觸設備,避免設備腐蝕
(4)如果將長期浸泡在河水中的鋼鐵閘門與外電源連接防腐,應將閘門連接外部直流電源的 極。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】丁二酮肟是檢驗Ni2+的靈敏試劑。
(1)Ni2+基態(tài)核外電子排布式為 。丁二酮肟分子中C原子軌道雜化類型為 ,1mol丁二酮肟分子所含鍵的數目為 。
(2)Ni能與CO形成四羰基鎳[Ni(CO)4],四羰基鎳熔點-19.3℃,沸點42.1℃,易溶于有機溶劑。
①Ni(CO)4固態(tài)時屬于 晶體(填晶體類型)。
②與CO互為等電子體的陰離子為 (填化學式)。
(3)Ni2+與Mg2+、O2—形成晶體的晶胞結構如圖所示(Ni2+未畫出),則該晶體的化學式為 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】解草酯是一種安全除草劑,可以通過以下方法合成:
(1)化合物D中的含氧官能團的名稱為_________和__________。
(2)化合物B的結構簡式為__________;由C→D的反應類型是__________。
(3)寫出同時滿足下列條件的C的一種同分異構體的結構簡式________________;
Ⅰ.能發(fā)生銀鏡反應 Ⅱ.分子含有1個苯環(huán),苯環(huán)上含有硝基
Ⅲ.分子中含有4種不同化學環(huán)境的氫
(4)已知:CH3CHOClCH2CHO
請寫出以苯酚和丙醛為原料制備高分子化合物X(結構簡式見圖)的合成路線流程(無機試劑可任選),合成路線流程圖示例如下:
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】仔細分析如圖裝置,完成下面的填空:
(1)該反應的電流方向是_____________。
(2)鹽橋中的陰離子向________溶液中移動。
(3)一段時間后,鋅片上的現(xiàn)象是_____________,銅片上的現(xiàn)象是______________。
(4)鋅極發(fā)生_________反應,總反應方程式為_________________。
(5)30min后,1.3g的Zn參加了反應,則轉移了_______個電子。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室制備環(huán)己酮的反應原理:
其反應的裝置示意圖如下(夾持裝置、加熱裝置略去):
環(huán)己醇、環(huán)己酮、飽和食鹽水和水的部分物理性質見下表(注:括號中的數據表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點)
物質 | 沸點(℃) | 密度(g·cm-3, 20℃) | 溶解性 |
環(huán)己醇 | 161.1(97.8) | 0.962 | 能溶于水 |
環(huán)己酮 | 155.6(95) | 0.948 | 微溶于水 |
飽和食鹽水 | 108.0 | 1.330 | |
水 | 100.0 | 0.998 |
(1)實驗中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的A中,在55~60℃進行反應。反應完成后,加入適量水,蒸餾,收集95 ~ 100℃的餾分,得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。
① 儀器B的名稱是 。
② 蒸餾操作時,一段時間后發(fā)現(xiàn)未通冷凝水,應采取的正確方法是 。
③ 蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是 。
(2)環(huán)己酮的提純需要經過以下一系列的操作:
a.蒸餾,收集151~ 156℃餾分,得到精品
b.過濾
c.在收集到的粗品中加NaCl固體至飽和,靜置,分液
d.加入無水MgSO4固體,除去有機物中少量水
① 上述操作的正確順序是 (填序號)。
② 在上述操作c中,加入NaCl固體的作用是 。
(3)環(huán)己酮是一種常用的萃取劑,以環(huán)己酮為成分之一的萃取液對金屬離子的萃取率與pH的關系如上圖,F(xiàn)有某鈷礦石的鹽酸浸出液, 浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+,除去Al3+ 后,再利用萃取法分離出MnCl2以得到較為純凈的CoCl2溶液,pH范圍控制在 。
a.2.0~2.5 b.3.0~3.5 c.4.0~4.5
(4)在實驗中原料用量:20mL環(huán)己醇、酸性Na2Cr2O7溶液10mL,最終稱得產品質量為14.7g,則所得環(huán)己酮的產率為 (百分數精確到0.1)。
(5)實驗產生的含鉻廢液易污染環(huán)境,可將Cr2O72-轉化為Cr3+,再轉化為Cr(OH)3沉淀除去,為使Cr3+濃度小于1×10-5mol/L,應調節(jié)溶液的pH=___________。(已知該條件下Cr(OH)3的Ksp是6.4×10-31, lg2=0.3 lg5=0.7)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】[化學――選修2:化學與技術]草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑,用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產。一種制備草酸(含兩個結晶水)的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學反應方程式分別為 、 。
(2)該制備工藝中有兩次過濾操作,過濾操作①的濾液是 ,濾渣是 _____;過濾操作②的濾液是 __和 ,濾渣是________ 。
(3)工藝過程中③和④的目的是 。
(4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點是產品不純,其中含有的雜質主要是 。
(5)結晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。稱量草酸成品0.250g溶于水,用0.0500mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,至淺粉紅色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00mL,反應的離子方程式為 ;列式計算該成品的純度 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】為清理路面積雪人們使用了一種融雪劑,其主要成分的化學式為XY2,X、Y均為周期表前20號元素,其陽離子和陰離子的電子層結構相同,且1 mol XY2含有54 mol電子。
(1)X元素在元素周期表中的位置 ,該融雪劑的化學式是________。
(2)元素D、E原子的最外層電子數是其電子層數的2倍,D與Y相鄰,則D的離子結構示意圖是________;D與E能形成一種結構類似于CO2的三原子分子,且每個原子均達到了8e-穩(wěn)定結構,電子式為________。
(3)W是與D同主族的短周期元素,Z是第三周期金屬性最強的元素,Z的單質在W的常見單質中加熱時生成的產物的電子式為________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】高溫下,超氧化鉀晶體(KO2)呈立方體結構。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復單元)。則下列有關說法正確的是( )
A. 與K+最近且距離相等的K+有6個
B. 超氧化鉀的化學式為KO2,每個晶胞含有1個K+和1個O2-
C. 晶體中與每個K+距離最近的O2-有6個
D. 晶體中,所有原子之間都以離子鍵相結合
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com