【題目】稀土是我國(guó)戰(zhàn)略性資源.氟碳鈰礦主要化學(xué)成分為CeFCO3 , 它是提取鈰族稀土元素的重要礦物原料.關(guān)于氟碳鈰礦的冶煉處理工藝已經(jīng)發(fā)展到十?dāng)?shù)種,其中一種提取鈰的工藝流程如下:
請(qǐng)回答下列問題
(1)為增大反應(yīng)速率,提高原料的利用率,焙燒前可將礦石處理.
(2)焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的SO3尾氣常采用噴淋法凈化,再用石灰乳中和;操作I中濾渣的主要成分是 .
(3)操作II若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,需要的主要玻璃儀器有、燒杯、玻璃棒等;所用萃取劑HT需具備的條件是 .
①HT不溶于水,也不和水反應(yīng)
②Ce3+不和萃取劑HT發(fā)生反應(yīng)
③Ce3+在萃取劑HT中溶解度大于水
④萃取劑HT的密度一定大于水
(4)已知有機(jī)物HT能將Ce3+從水溶液中萃取出來(lái),該過(guò)程可表示為:2Ce3+ (水層)+6HT(有機(jī)層)2CeT3(有機(jī)層)+6H+(水層)從平衡角度解釋:向CeT3 (有機(jī)層)加入稀硫酸獲得較純的含Ce3+的水溶液的原因是 .
(5)常溫下,含Ce3+溶液加堿調(diào)至pH=8時(shí),c(Ce3+)=b molL﹣1 , 已知Ce(OH)3的溶度積=a,則a和b的關(guān)系是 .
(6)寫出Ce(OH)3懸濁液通入氧氣得到產(chǎn)品的化學(xué)方程式: .
(7)取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品0.545g,加硫酸溶解后,用0.100 0molL﹣1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)(鈰被還原為Ce3+),消耗25.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液.該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為[Ce(OH)4的相對(duì)分子質(zhì)量為208,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字].
【答案】
(1)粉碎成細(xì)顆粒
(2)CaF2、CaSO4
(3)分液漏斗;①②③
(4)混合液中加入H2SO4使c(H+)增大,平衡向形成Ge3+水溶液方向移動(dòng)
(5)a=10﹣18b
(6)4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
(7)95%
【解析】(1)根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素可知,為增大反應(yīng)速率,提高原料的利用率,焙燒前可將礦石粉碎成細(xì)顆粒處理,所以答案是:粉碎成細(xì)顆粒;(2)氟碳鈰礦用硫酸強(qiáng)化焙燒得濾液中含有氟離子、鈰離子、硫酸等,加入碳酸鈣會(huì)生成硫酸鈣和氟化鈣等難溶物,所以操作I中濾渣的主要成分是CaF2、CaSO4 , 所以答案是:CaF2、CaSO4;(3)操作II為分液,分液需要的主要玻璃儀器有分液漏斗、燒杯、玻璃棒等;萃取的目的是將溶液中的Ce3+萃取出來(lái),根據(jù)萃取劑的要求選擇可知,HT要不溶于水,也不和水反應(yīng)、Ce3+不和萃取劑HT發(fā)生反應(yīng)、Ce3+在萃取劑HT中溶解度大于水,故選①②③,所以答案是:分液漏斗;①②③;(4)根據(jù)平衡2Ce3+ (水層)+6HT(有機(jī)層)2CeT3(有機(jī)層)+6H+(水層)可知,混合液中加入H2SO4使c(H+)增大,平衡向形成Ge3+水溶液方向移動(dòng),所以答案是:混合液中加入H2SO4使c(H+)增大,平衡向形成Ge3+水溶液方向移動(dòng);(5)根據(jù)題意,溶液中c(OH﹣)=10﹣6 molL﹣1 , 根據(jù)溶度積=c3(OH﹣)c(Ce3+)可知a=(10﹣6)3b,所以a=10﹣18b,所以答案是:a=10﹣18b;(6)根據(jù)流程結(jié)合元素守恒可知Ce(OH)3結(jié)合氧氣和水生成Ce(OH)4 , 反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4 , 所以答案是:4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4;(7)根據(jù)電子得失守恒有關(guān)系式Ce(OH)4~FeSO4 , FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液中FeSO4的物質(zhì)的量為0.025×0.1mol=0.0025mol,所以Ce(OH)4的質(zhì)量為0.0025mol×208g/mol=0.52g,則樣品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=95%,
所以答案是:95%.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握當(dāng)弱電解質(zhì)分子離解成離子的速率等于結(jié)合成分子的速率時(shí),弱電解質(zhì)的電離就處于電離平衡狀態(tài);電離平衡是化學(xué)平衡的一種,同樣具有化學(xué)平衡的特征.條件改變時(shí)平衡移動(dòng)的規(guī)律符合勒沙特列原理才能正確解答此題.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知反應(yīng):
有機(jī)物A是由乙烯和2-氯-1,3-丁二烯聚合而成的高分子,有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
A、B、E。
(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,并指明反應(yīng)類型。
反應(yīng)③:;
反應(yīng)⑤:。
(3)化合物F是一種塑料,具有良好的生物適應(yīng)性,能在自然界降解,你認(rèn)為它是通過(guò)反應(yīng)降解為化合物D的。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】基態(tài)原子的核外電子排布為[Kr]4d105s1的元素屬于的區(qū)、周期和族為
A. p區(qū)、第五周期、ⅠB族 B. ds區(qū)、第五周期、ⅠB族
C. d區(qū)、第四周期、ⅠB族 D. ds區(qū)、第五周期、Ⅷ族
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)元素周期表的說(shuō)法中不正確的是
A.氫處于第一周期B.氯處于VⅡA族
C.第二周期共有8種元素D.第三周期元素全部是金屬元素
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B兩種有機(jī)物的分子式相同,都可用CaHbOcNd表示,且a+c=b , a-c=d。已知A是天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物;B是一種含有醛基的硝酸酯。試回答:
(1)A和B的分子式是。
(2)光譜測(cè)定顯示,A的分子結(jié)構(gòu)中不存在甲基,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
(3)光譜測(cè)定顯示,B的烴基中沒有支鏈,則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】蓋斯定律認(rèn)為:不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成,整個(gè)過(guò)程的總熱效應(yīng)相同.試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問題: ①已知:H2O(g)═H2O(l)△H1=﹣Q1 kJmol﹣1
C2H5OH(g)═C2H5OH(l)△H2=﹣Q2kJmol﹣1
C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=﹣Q3kJmol﹣1
若使46g液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒,并恢復(fù)到室溫,則整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為 kJ.
②C(s)在氧氣供應(yīng)不充足時(shí)會(huì)生成CO,但還是無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得反應(yīng):C(s)+ O2(g)═CO(g)的△H,其原因是 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】近年來(lái)AIST報(bào)告正在研究一種“高容量、低成本”鋰﹣銅空氣燃料電池.該電池通過(guò)一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力,其中放電過(guò)程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH﹣ , 下列說(shuō)法不正確的是( )
A.放電時(shí),Li+透過(guò)固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)
B.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2O+H2O+2e﹣=Cu+2OH﹣
C.通空氣時(shí),銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O
D.整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,銅相當(dāng)于催化劑
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