【題目】鉍(Bi)及其化合物廣泛應用于電子、醫(yī)藥等領域。一種以含鉍礦石輝鉍礦(主要成分為Bi2S3,含少量雜質PbO2等)為原料,采用濕法冶金制備鉍單質的工藝流程如下:
已知:PbCl2是一種難溶于冷水,易溶于熱水的白色固體。 回答下列問題:
(1)鉍(Bi)位于ⅤA族,鉍的氫化物的熱穩(wěn)定性______氨氣(填“大于”或“小于”)。
(2)“浸出”時,為了提高浸出速率,可采用的措施有______(任寫一條)
(3)加熱浸出時,PbO2 生成 PbCl2 和一種氣體,此反應的化學方程式為______, 從產物中分離回收 PbCl2 的步驟是______、洗滌、干燥。從保護環(huán)境和原料循環(huán)利 用的角度,請指出上述工藝流程中可以采取的措施為______。
(4)電解精煉粗鉍時必須補充含 Bi3+濃度高的電解液�?捎么帚G、鉛條作為兩個電極,鉛條外用素燒 的陶瓷坩堝作隔膜(Bi3+不能透過,H+能透過),電解液開始時為鹽酸和食鹽的混合液。則粗鉍為電解池的 ______極,電解總反應為______。
(5)25℃時,向濃度均為 0.02mol·L-1 的 Cu2+、Bi3+的混合溶液中滴加 Na2S 溶液(設溶液體積增加 1倍),使 Cu2+恰好沉淀完全即溶液中 c(Cu2+)=1×10-5 mol·L-1,此時是否有 Bi2S3 沉淀生成______(列式計算說明)。(已知:25℃時,Ksp(CuS)=6.0×10-36、Ksp(Bi2S3)=1.8×10-99)
【答案】小于 粉碎礦石、攪拌、適當提高浸取液溫度 、適當提高溶液濃度等 PbO2 +4HClPbCl2 + Cl2↑+2H2O 冷卻、過濾 “浸出”時生成的氯氣,通入置換液中生成三氯化鐵循環(huán)利用 陽 Qc(Bi2S3)=(0.01)2×(6.0×10-36÷1×10-5)3=2.16×10-95> Ksp(Bi2S3)= 1.8×10-99,故有Bi2S3沉淀生成
【解析】
輝鉍礦(主要成分是Bi2S3、還含PbO2雜質)制備鉍酸鈉,輝鉍礦加入氯化鐵溶液和鹽酸溶解后過濾,氯化鐵氧化硫離子為硫單質:Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S,鹽酸是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀,所以得到濾渣為S,濾液中含有Bi3+,H+,Pb2+,濾液冷卻結晶可以得到PbCl2,然后回收鉛;再次過濾得到的濾液中加入鐵粉過濾得到海綿鉍,置換液主要是氯化亞鐵;對海綿鉍進行熔鑄、精煉得到金屬鉍;置換液中再通入氯氣得到氯化鐵溶液可以循環(huán)使用。
(1)同周期,從上往下,氫化物的穩(wěn)定性逐漸降低,故鉍的氫化物的熱穩(wěn)定性小于氨氣;
(2)為了提高浸出率,可采取的措施有將礦石粉粹、攪拌,以增大接觸面接,也可適當增大氯化鐵溶液的濃度、適當升高溫度等;
(3)浸出時,PbO2 生成PbCl2,Pb的化合價降低,則浸出液中HCl化合價升高生成Cl2,化學方程式為PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O;由于PbCl2難溶于冷水,易溶于熱水,可對濾液進行冷卻結晶然后過濾分離回收PbCl2;置換液為FeCl2,可將浸出時產生的Cl2通入置換液中,使FeCl2轉化為FeCl3循環(huán)利用,同時防止污染環(huán)境;
(4)電解時金屬鉍需要被氧化生成Bi3+,電極池中陽極得電子發(fā)生氧化反應,所以粗鉍為電解池的陽極;陰極得電子發(fā)生還原反應,根據(jù)電解質溶液中的離子種類可知陰極應是氫離子得電子生成氫氣,所以電解總反應為;
(5)Cu2+恰好沉淀完全即溶液中c(Cu2+)=1×10-5molL-1,則此時溶液中c(S2-)=,此時Qc(Bi2S3)=0.012×()3=2.16×10-95>Ksp(Bi2S3)=1.8×-99,故有Bi2S3沉淀生成。
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【題目】實驗室可以用苯乙酮間接電氧化法合成苯甲酸,原理如圖所示,下列說法正確的是( )
A.這個裝置是將化學能轉化為電能
B.陰極反應是2H++2e═H2↑
C.陽極I-失去電子后的產物與OH-反應的離子方程式為I2+2OH-=I-+IO-+H2O
D.此裝置需要定期向電解質溶液中添加KI溶液
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【題目】有機化合物F可作為內燃機的潤滑油,聚合物()用于制備水凝膠,它們的合成路線如下:
已知:+(n-1)H2O
nCH2=CH2+nCH2=CHCH3
(1)的分子式為,的化學名稱是_________。紅外光譜測定結果顯示,中不含羥基。的反應類型是_____________。
(2)的化學方程式是__________________。
(3)反應的另一種產物是,其相對分子質量是60,均能與溶液反應產生。
①的結構簡式是_______________________。
②的化學方程式是________________________。
(4)下列說法正確的是_________________。
a.中均含有酯基
b.中所有碳原子一定在同一平面上
c.的同分異構體中能使溶液顯色的共有1l種
(5)寫出由乙烯和甲苯合成的路線:______________(其他試劑任選)。
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【題目】巨豆三烯酮(F)是一種重要的香料,其合成路線如下:
(1)化合物F的分子式為_____________,1mol該物質完全燃燒需消耗________molO2。
(2)在上述轉化過程中,反應②的目的是______________,寫出反應②的化學方程式:_______________。
(3)下列說法正確的是___________(填序號)。
A.化合物A~F均屬于芳香烴的衍生物 B.反應①屬于還原反應
C.1mol化合物D可以跟4molH2發(fā)生反應 D.化合物F中所含官能團的名稱為碳碳雙鍵、羰基
(4)符合下列條件的D的同分異構體有兩種,其中一種同分異構體的結構簡式如下圖所示,請寫出另一種同分異構體的結構簡式:__________________。
a.屬于芳香化合物 b.核磁共振氫譜顯示,分子中有4種不同類型的氫原子
c. 1mol該物質最多可消耗2mol NaOH d.能發(fā)生銀鏡反應
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【題目】已知鹵代烴中鹵素原子很容易發(fā)生取代反應,如:①R-X+NaCN R-CN+NaX;②2R-X+2Na+X-R′R-R′+2NaX。根據(jù)圖中各物質的轉化關系回答問題:
(1)的分子式為___________,的結構簡式為___________。
(2)寫出的化學方程式:________。
(3)寫出的化學方程式:____________。
(4)寫出的化學方程式:_____________。
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【題目】已知磷酸分子()中的三個氫原子都可以與重水分子(D2O)中的 D 原子發(fā)生氫交換。又知次磷酸( H3 PO2)也可與 D2O 進行氫交換,但次磷酸鈉(NaH2PO2)卻不能與 D2O 發(fā)生氫交換。下列說法正確的是
A.H3 PO2 屬于三元酸B.NaH2PO2 溶液可能呈酸性
C.NaH2PO2 屬于酸式鹽D.H3 PO2 的結構式為
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【題目】在CH3COONa溶液里,加入下列物質使水解平衡向左移動,并且pH變大的是 ( )
A. 加入適量純CH3COOH
B. 加入少量NaCl固體
C. 加入少量NaOH固體
D. 加水稀釋
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【題目】丁苯酞(J)是用于腦血管疾病治療的藥物。它的某種合成路線如下:
已知:
請回答下列問題:
(1)E 的名稱為________,F 中所含官能團名稱為_______,H→J 的反應類型為_______。
(2)B 生成 A 的方程式_______。
(3)X 是 H 的同系物,相對分子質量比 H 小 56。滿足下列條件 X 的同分異構體共有_______種。
①能發(fā)生水解反應;②能發(fā)生銀鏡反應;③能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應。 其中核磁共振氫譜圖中有五個吸收峰的同分異構體的結構簡式為_______。
(4)利用題中信息所學知識,寫出以甲烷和苯甲醛為原料,合成苯乙烯的路線流程圖(其他無機試 劑自選)_______。合成路線流程圖表達方法例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
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【題目】丁苯酞(J)是用于腦血管疾病治療的藥物。它的某種合成路線如下:
已知:
請回答下列問題:
(1)E 的名稱為________,F 中所含官能團名稱為_______,H→J 的反應類型為_______。
(2)B 生成 A 的方程式_______。
(3)X 是 H 的同系物,相對分子質量比 H 小 56。滿足下列條件 X 的同分異構體共有_______種。
①能發(fā)生水解反應;②能發(fā)生銀鏡反應;③能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應。 其中核磁共振氫譜圖中有五個吸收峰的同分異構體的結構簡式為_______。
(4)利用題中信息所學知識,寫出以甲烷和苯甲醛為原料,合成苯乙烯的路線流程圖(其他無機試 劑自選)_______。合成路線流程圖表達方法例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
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