【題目】二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物,平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))。某課題組以此粉末為原料,設(shè)計如下工藝流程對資源進行回收,得到純凈的CeO2和硫酸鐵銨晶體。
已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。
(1)稀酸A的分子式是_____________________。
(2)濾液1中加入H2O2溶液的目的是__________________。
(3)設(shè)計實驗證明濾液1中含有Fe2+_____________________。
(4)已知Fe2+溶液可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,書寫該反應(yīng)的離子方程式____________。
(5)由濾液2生成Ce(OH)4的離子方程式__________________。
(6)硫酸鐵銨晶體[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·3H2O]廣泛用于水的凈化處理,但其在去除酸性廢水中的懸浮物時效率降低,其原因是___________________。
(7)取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品0.531 g,加硫酸溶解后,用濃度為0.l000mol·L-1FeSO 4標準溶液滴定至終點時(鈰被還原為Ce3+ ),消耗25.00 mL標準溶液。該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)置分數(shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
【答案】 H2SO4 使Fe2+氧化為Fe3+ 取少許濾液1,滴加鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀生成,則證明濾液1中有Fe2+。或其他合理答案 Fe2+ +2FeO(OH) === Fe3O4 +2H+ 4Ce 3 ++ O2 +12OH-+2H2O ==4Ce(OH)4↓ Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+,酸性廢水抑制Fe3+的水解(或水解平衡逆向移動),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體 0.98或98%
【解析】已知CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液,因此玻璃粉末溶于稀硫酸中氧化鐵、氧化亞鐵溶解得到濾液1,加入雙氧水將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵,然后加入硫酸銨通過蒸發(fā)濃縮即可得硫酸鐵銨晶體到;二氧化硅和二氧化鈰不溶,即濾渣1是二氧化硅和二氧化鈰,加入稀硫酸和雙氧水,得到Ce3+的溶液,說明二氧化鈰和雙氧水發(fā)生了氧化還原反應(yīng),濾渣2是二氧化硅。濾液2中加入氫氧化鈉并通入氧氣生成Ce(OH)4,加熱分解得到二氧化硅。
(1)根據(jù)以上分析可知稀酸A是硫酸,的分子式是 H2SO4;(2)濾液1中含有亞鐵離子,加入H2O2溶液的目的是使Fe2+氧化為Fe3+;(3)亞鐵離子能與鐵氰化鉀溶液反應(yīng)產(chǎn)生藍色沉淀,因此證明濾液1中含有亞鐵離子的實驗操作是:取少許濾液1,滴加鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀生成,則證明濾液1中有Fe2+;(4)已知Fe2+溶液可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知該反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4 +2H+;(5)由濾液2生成Ce(OH)4的反應(yīng)物是氫氧化鈉、氧氣和Ce3+,因此反應(yīng)的離子方程式為4Ce3++ O2 +12OH-+2H2O=4Ce(OH)4↓;(6)由于Fe3++3H2OFe(OH)3 + 3H+,酸性溶液中氫離子濃度大,廢水抑制Fe3+的水解(或水解平衡逆向移動),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體,所以效率會降低;(7)根據(jù)電子得失守恒可知
Ce(OH)4 ~~~~FeSO4
0.0025mol 0.1000mol/L×0.025L
所以m[Ce(OH)4 ]=0.0025mol×208g/mol=0.52g,產(chǎn)品中Ce(OH)4 的質(zhì)量分數(shù)為。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】FeCl3 具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3 高效,且腐蝕性小。(已知25℃,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,lg2=0.3)
請回答下列問題:
(1)FeCl3凈水的原理是 。(用離子方程式表示),F(xiàn)e3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì),常溫下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為 (填寫數(shù)值)。
(2)將FeCl3 溶液與NaHCO3 溶液混合,其離子方程式為 。
(3)25℃時pH=3的溶液中,c(Fe3+)= molL-1。
(4)FeCl3 在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2
Fe(OH)++H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是 。
通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氧化鐵,離子方程式為:xFe3++yH2OFex+yH+,欲使平衡正向移動可采用的方法是(填序號) 。
a.降溫 b.加水稀釋 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
(5) FeCl3溶液可腐蝕印刷電路板,其反應(yīng)為Cu +2FeCl3 =CuCl2+2FeCl2 要將此反應(yīng)設(shè)計在原電池中進行,則正極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。四種元素形成的單質(zhì)依次為m、n、p、q、r,t、u是這些元素組成的二元化合物,其中u為形成酸雨的主要物質(zhì)之一;25℃時,0.01mol·L-1的v溶液中:c(OH-)/c(H+)=1.0×1010。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. 原子半徑的大。W>Z>Y>X
B. Z分別與Y、W組成的化合物中化學(xué)鍵類型可能相同
C. v能抑制水的電離而u能促進水的電離
D. 粘有q的試管可用酒精洗滌
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】辣椒中含辣椒素,局部應(yīng)用可助減輕疼痛。辣椒素酯類化合物的結(jié)構(gòu)可以表示為:(R為烴基),其中一種辣椒素酯類化合物J的合成路線如下:
已知:
①A、B和E為同系物,其中B的相對分子質(zhì)量為44,A和B核磁共振氫譜顯示都有兩組峰,峰面積比分別為9:1和3:1;
②化合物J的分子式為C15H22O4;
③
回答下列問題:
(1)G中含有的官能團有 、 。
(2)由C生成D的反應(yīng)類型為 ,D的化學(xué)名稱為 。
(3)①的化學(xué)方程式為 。
(4)J的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(5)G的同分異構(gòu)體中,苯環(huán)上的一氯代物只有一種的共有 種(不含立體異構(gòu)),核磁共振氫譜顯示2組峰的是 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、M、W為五種短周期元素,X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素,且最外層電子數(shù)之和為15,X與Z可形成XZ2分子;丫與M形成的氣態(tài)化合物在標準狀況下的密度為0.76g·L-1; W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的,下列說法正確的是
A. 原子半徑:W>Z>Y>X>M
B. YZ2溶于水形成的溶液具有較強的氧化性
C. 由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵,又有共價鍵
D. 1 molWM溶于足量水中完全反應(yīng)共轉(zhuǎn)移2mol電子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表為元素周期表的一部分:
碳 | 氮 | Y | |
X | 硫 | Z |
請回答下列問題:
(1)Z元素在周期表中的位置為________________。
(2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號)________________。
(3)下列事實能說明Y元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強的是________(填序號)。
a.Y單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng),溶液變渾濁
b.在氧化還原反應(yīng)中,1molY單質(zhì)比1mol硫得電子多
c.Y和硫兩元素的簡單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高
(4)現(xiàn)有一定量的銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng),生成的鹽只有硫酸銅,同時生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成,氣體的相對分子質(zhì)量都小于50。為防止污染,將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價含氧酸鹽,消耗1L2.2mol·L-1 NaOH溶液和1molO2,則兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為______________________________,生成硫酸銅物質(zhì)的量為_______________________。
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【題目】(1) 把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑I:直接燃燒C(s)+O2(g)═CO2(g)(放熱Q1kJ)
途徑II:先制成水煤氣:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)(吸熱Q2kJ)
再燃燒水煤氣:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)(共放熱Q3kJ)
試回答下列問題:
①判斷兩種途徑放出熱量大。和緩絀 ______(填“大于”、“等于”或“小于”)途徑II
②Q 1、Q 2 、Q 3 的數(shù)學(xué)關(guān)系式是________________________。
③已知1 g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量143 kJ,18 g水蒸氣變成液態(tài)水放出44 kJ的熱量。
其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:則表中x的值為_____________。
O===O | H—H | H—O(g) | |
1 mol化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ | 496 | 436 | x |
④簡述煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義:______________________________
(2)化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。如圖為白磷(P4)和P4O6分子的分子結(jié)構(gòu)示意圖,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。則反應(yīng)P4 +3O2 = P4O6的熱量變化為:__________________。
O===O | P—P | P—O | |
1 mol化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ | 496 | 198 | 360 |
(3)下列變化中屬于放熱反應(yīng)的是______
A.Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)
B.鎂條與二氧化碳反應(yīng)
C.干冰升華為氣體
D.碳酸鈣高溫鍛燒
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組為了探究碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,在VmL稀鹽酸中加入足量的碳酸鈣,收集反應(yīng)放出的CO2(氣體體積已換算為標準狀況下的數(shù)值),實驗記錄如下(累計值):
時間(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
CO2體積(mL) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
(1)0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min五個時間段中,_________反應(yīng)速率最快。
(2)假設(shè)溶液體積不變,4~5min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率為____________________________。
(3)為了降低上述化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率,向溶液中加入下列物質(zhì),你認為可行的是
_______________(填編號)。
a.蒸餾水 b.濃鹽酸 c.NaCl固體 d.NaCl溶液
(4)除了上述方法外,你認為還可以采取哪些措施來降低化學(xué)反應(yīng)速率?(試寫兩條)_______________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,相同體積的四個剛性容器中分別存在以下四個平衡:
①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K1
②H2(g)+I2(g)2HI(g) K2
③2NO2(g)N2O4(g) K3
④C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K4
請完成下列各題:
(1)寫出反應(yīng)④的平衡常數(shù)的表達式K4=____________;
(2)現(xiàn)有相同溫度下的以下平衡:
⑤ 2N2(g)+6H2(g)4NH3(g) K5
⑥2HI(g)H2(g)+I2(g) K6
則K5=__ ;K6=_ ;(用K1、K2、K3、K4表示)
(3)若平衡③中NO2的體積分數(shù)為a,某時刻再加入一定量的N2O4,此時υ(正) υ(逆);再次達到平衡后,NO2的體積分數(shù) a。(填“﹥”、“﹤”或“﹦”)
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