【題目】氟碳鈰礦(主要成分為CeFCO3)是提取稀土化合物、冶煉鈰的重要礦物原料,以氟碳鈰礦為原料提取鈰的工藝流程如圖所示;卮鹣铝袉栴}:
(1)CeFCO3中Ce的化合價(jià)為___________。
(2)氧化培燒時(shí)不能使用陶瓷容器,原因是_____________________________________。
(3)氧化焙燒后的產(chǎn)物之一為CeO2,則酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。
(4)HT是一種難溶于水的有機(jī)溶劑,則操作Ⅰ的名稱為_________。
(5)為了提高酸浸率,可以適當(dāng)提高反應(yīng)溫度,但溫度偏高浸出率反而會減小,其原因是_______________________________________。
(6)有機(jī)物HT能將Ce3+從水溶液中提取出來,該過程可表示為Ce3+ (水層)+3HT(有機(jī)層) CeT3 (有機(jī)層)+3H+ (水層)。向CeT3(有機(jī)層)中加入稀硫酸能獲得較純的含Ce3+水溶液,從平衡角度解釋其原因:___________________________________。
(7)已知,298K時(shí),Ksp[Ce(OH)3]=5×l0-20,若溶液中c(Ce3+)=0.05mol·L-1,加堿調(diào)節(jié)pH到_________時(shí)Ce3+開始沉淀(忽略加堿過程中溶液體積變化)。
(8) 寫出向Ce(OH)3懸濁液中通入氧氣得到產(chǎn)品Ce(OH)4的化學(xué)方程式:___________。
【答案】+3 陶瓷會與生成的HF反應(yīng) 2CeO2+H2O2+6H+ = 2Ce3++O2↑+4H2O 分液 溫度升高,雙氧水發(fā)生分解,造成浸出率偏小 向混合液中加入稀硫酸,使c(H+)增大,平衡向形成Ce3+水溶液方向移動 8 4Ce(OH)3+O2+2H2O = 4Ce(OH)4
【解析】
本題主要考察工業(yè)流程。做題之前,要先觀察工藝流程圖,再去結(jié)合題中的每一問去分析各步驟目的及注意事項(xiàng),再據(jù)此答題。
(1)CeFCO3中CO32-整體顯-2價(jià),F顯-1價(jià),整個(gè)化合價(jià)代數(shù)和為0,推出Ce的價(jià)態(tài)為+3價(jià);
(2)陶瓷容器中含有SiO2,SiO2與HF發(fā)生反應(yīng):SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,因此鈣流程氧化焙燒時(shí)不能使用陶瓷容器;
(3)有機(jī)層中CeF3,Ce顯+3價(jià),CeO2中Ce顯+4價(jià),即在酸浸時(shí),Ce的價(jià)態(tài)降低,CeO2為氧化劑,H2O2為還原劑,離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;
(4)操作I得到溶液和有機(jī)相,因此操作I的名稱為分液;
(5)根據(jù)流程,酸浸時(shí)加入H2O2,H2O2在高溫下發(fā)生分解,H2O2與CeO2發(fā)生反應(yīng)時(shí)H2O2的量減少,造成浸出率降低;
(6)該過程中存在Ce3+ (水層)+3HT(有機(jī)層) CeT3 (有機(jī)層)+3H+ (水層),加入稀硫酸,c(H+)增大,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,生成Ce3+的水溶液,能獲得較純含Ce3+水溶液;
(7)Ce3+開始出現(xiàn)沉淀,c(Ce3+)×c3(OH-)=Ksp[Ce(OH)3],則有c(OH-)=mol·L-1=1×10-6mol·L-1,即當(dāng)pH=8時(shí)Ce3+開始出現(xiàn)沉淀;
(8)利用氧氣將Ce(OH)3氧化成Ce(OH)4,其反應(yīng)的方程式為4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表列出了前20號元素中的某些元素性質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù)
下列有關(guān)敘述正確的是
A. 以上10種元素的原子中,失去核外第一個(gè)電子所需能量最少的是⑧
B. 由⑤、⑥、⑦三種元素中的某兩種元素形成的化合物中,每個(gè)原子都滿足最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可能是PCl5和CCl4
C. 某元素R的原子半徑為1.02×10-10 m,該元素在周期表中位于第三周期第ⅤA族
D. 若物質(zhì)Na2R3是一種含有非極性共價(jià)鍵的離子化合物,則其化合物的電子式
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯甲酸鈉(,縮寫為NaA)可用作飲料的防腐劑。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力顯著高于A–。已知25 ℃時(shí),HA的Ka=6.25×10–5,H2CO3的Ka1=4.17×10–7,Ka2=4.90×10–11。在生產(chǎn)碳酸飲料的過程中,除了添加NaA外,還需加壓充入CO2氣體。下列說法正確的是(溫度為25 ℃,不考慮飲料中其他成分)
A. 相比于未充CO2的飲料,碳酸飲料的抑菌能力較低
B. 提高CO2充氣壓力,飲料中c(A–)不變
C. 當(dāng)pH為5.0時(shí),飲料中=0.16
D. 碳酸飲料中各種粒子的濃度關(guān)系為:c(H+)=c()+c()+c(OH–)–c(HA)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】砷(As)與氮同一主族,As原子比N原子多兩個(gè)電子層?梢孕纬As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4,等化合物,有著廣泛的用途;卮鹣铝袉栴}:
(1)As的原子序數(shù)為______________________。
(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是___________。
(3)己知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)
H2(g)+O2(g)=H2O(l)
2As(s)+O2(g)=As2O5(s)
則反應(yīng)As2O5(s)+3 H2O(l)=2 H3AsO4(s)的=______________________。
(4)298K肘,將2OmL 3xmol·L-1 Na3AsO3、20m L3xmol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH- AsO43-(aq) +2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。
①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是_____(填標(biāo)號)。
a.v(I-)=2v(AsO33-) b.溶液的pH不再變化
c.c(I-)=ymol·L-1 d.c(AsO43-)/c(AsO33-)不再變化
②tm時(shí),v正____v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③) tm時(shí)v逆____tn時(shí)v逆(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是___________。
④若平衡時(shí)溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____(用x、y表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考慮到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設(shè)計(jì)的電解分離裝置(見下圖),使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用;卮I和II中的問題。
I.固體混合物的分離和利用(流程圖中的部分分離操作和反應(yīng)條件未標(biāo)明)
(1)Cl在元素周期表中的位置為_____,CO2的電子式為___,NaOH中存在的化學(xué)鍵類型為_____。
(2)B-C的反應(yīng)條件為_____,C→Al的制備反應(yīng)化學(xué)方程式為__________。
(3)該小組探究反應(yīng)②發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無變化:加熱有Cl2生成,當(dāng)反應(yīng)停止后,固體有剩余,此時(shí)滴加硫酸,又產(chǎn)生Cl2。由此判斷影響該反應(yīng)有效進(jìn)行的因素有(填序號)______。
a.溫度 b.Cl的濃度 c.溶液的酸度
II.含鉻元素溶液的分離和利用
(4)用情性電極電解時(shí),CrO42-能從漿液中分離出來的原因是____,分離后含鉻元素的粒子是____;陰極室生成的物質(zhì)為_______(寫化學(xué)式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列與化學(xué)有關(guān)的文獻(xiàn),理解正確的是
A. 《石灰吟》中“…烈火焚燒若等閑…要留清白在人間”,其中“清白”指氫氧化鈣
B. 《詠煤炭》中“鑿開混沌得烏金…不辭辛苦出山林”,其中“烏金”的主要成分是木炭
C. 《本草綱目》中“冬月灶中所燒薪柴之灰,令人以灰淋汁,取堿浣衣”,其中的“堿”是一種鹽溶液
D. 《天工開物》中有如下描述:“世間絲、麻、裘、褐皆具素質(zhì)…”文中的“絲”“麻”、“裘”主要成分均屬于多糖
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在 2Na + Cl2 2NaCl反應(yīng)中,
(1)還原劑是 _______,氧化劑是 ________;
(2)_____元素被氧化,______元素被還原。
(3)2 molNa參與反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( )
A. 1 molAl3+含有的核外電子數(shù)為3NA
B. 1 L 1 mol·L-1醋酸溶液中CH3COO-的數(shù)目小于NA
C. 7.8g苯中含有的碳碳雙鍵數(shù)為0.3NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L CCl4中的原子總數(shù)為0.5NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)滴加一滴KI溶液并振蕩,沉淀變?yōu)辄S色,再滴入一滴Na2S溶液并振蕩,沉淀又變成黑色,根據(jù)上述變化過程,分析此三種沉淀物的溶解度關(guān)系為
A. AgCl=AgI=Ag2S B. AgCl<AgI<Ag2S
C. AgCl>AgI>Ag2S D. AgI>AgCl>Ag2S
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