【題目】水晶石是生產(chǎn)玻璃的原料,工業(yè)上回收水晶石廢料(主要含SiO2,還含有CeO2、CaO、MgO、Na2O等)中的SiO2并富集稀土元素Ce(鈰)元素的一種流程如下:
已知CeO2不溶于水,微溶于稀酸。
⑴玻璃工業(yè)上用SiO2、Na2CO3和CaCO3在高溫下反應(yīng)制普通玻璃(Na2O·CaO·6SiO2)的化學(xué)方程式為_______。
⑵“還原”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
⑶“還原”時稀硫酸應(yīng)適當(dāng)過量,目的除保證反應(yīng)充分進行及加快反應(yīng)速率外,還有______。還原時控制其他條件一定,只改變反應(yīng)的溫度,所得SiO2產(chǎn)品的純度如右圖所示。超過70℃所得SiO2產(chǎn)品純度下降的原因是_______。
⑷洗滌SiO2的方法是_______。
⑸向Ce2(SO4)3溶液中加入H2C2O4會析出Ce2(C2O4)3·10H2O晶體,將0.5440g Ce2(C2O4)3在N2氣流中加熱,所得殘余固體的質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。已知加熱時生成三種氧化物,寫出Ce2(C2O4)3固體加熱到300℃時反應(yīng)的方程式:_______。
【答案】Na2CO3+CaCO3+6SiO2 Na2O·CaO·6SiO2+2CO2↑ 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O 抑制Ce3+的水解 H2O2大量分解導(dǎo)致CeO2不能完全被還原而混入SiO2中 向漏斗內(nèi)加蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流出后,重復(fù)操作2~3次 Ce2(C2O4)3 2CeO2+4CO↑+2CO2↑
【解析】
根據(jù)題干廢料主要有SiO2、還含有CeO2、CaO、MgO、Na2O等, CaO、MgO、Na2O 溶于鹽酸,CeO2不溶于水,微溶于稀酸,則過濾Ⅰ后,濾渣中有CeO2 、SiO2,流程如下:
(1)工業(yè)制玻璃原理:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑,根據(jù)玻璃的成分,將兩方程式加和:Na2CO3+CaCO3+6SiO2Na2O·CaO·6SiO2+2CO2↑ 。
(2)由流程知在硫酸環(huán)境中H2O2還原CeO2為Ce3+,則H2O2被氧化生成O2,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,反應(yīng)的離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O。
(3)該鹽Ce3+水解溶液呈酸性,硫酸適當(dāng)過量抑制Ce3+的水解。
H2O2受熱不穩(wěn)定分解,導(dǎo)致H2O2減少,H2O2量不足導(dǎo)致CeO2不能完全被還原而混入SiO2中 ,使 SiO2產(chǎn)品純度下降。
(4)SiO2不溶于水,向漏斗內(nèi)加蒸餾水,待水自然流出將表面附著的雜質(zhì)離子帶走,重復(fù)操作2~3次。
(5) Ce2(C2O4)3中:n(Ce)= ×2=0.002mol,
n(O)= =0.004mol,n(Ce):n(O)=1:2,故鈰的氧化物CeO2
反應(yīng)的方程式為:Ce2(C2O4)32CeO2+4CO↑+2CO2↑。
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【題目】將濃度均為0.5molL-1氨水和KOH溶液分別滴入到體積均為20mL且濃度相同的AlCl3溶液中,測得溶液的導(dǎo)電率與加入堿的體積關(guān)系如圖所示,下列說法中錯誤的是( )
A.AlCl3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.2molL-1
B.根據(jù)圖象可以確定導(dǎo)電率與離子種類有關(guān)
C.cd段發(fā)生的反應(yīng)是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
D.e點時溶液中的離子濃度:c(K+) =c(Cl-) +c(AlO2-)
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【題目】根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水時的熱量變化,其中一定正確的是( )
A.生成1molH2O時放出熱量245kJ
B.H2O分解為H2與O2時放出熱量
C.甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為甲>乙>丙
D.氫氣和氧氣的總能量小于水的能量
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【題目】三硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用作殺菌劑、沉淀劑。某小組設(shè)計實驗探究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測定其溶液的濃度。
實驗1:探究Na2CS3的性質(zhì)
步驟 | 操作及現(xiàn)象 |
① | 取少量Na2CS3 固體溶于蒸餾水配制成溶液并分成兩等份 |
② | 向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞試液,溶液變紅色 |
③ | 向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去 |
(1)H2CS3是________酸(填“強”或“弱”)。
(2)已知步驟③的氧化產(chǎn)物是SO42-,寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________。
實驗2:測定Na2CS3溶液的濃度,按如圖所示連接好裝置,取100mLNa2CS3溶液置于三頸燒瓶中,打開儀器d的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4,關(guān)閉活塞。
已知:Na2CS3 + H2SO4=Na2SO4 + CS2 + H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸點46℃,與CO2某些性質(zhì)相似,與NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
(3)盛放無水CaCl2的儀器的名稱是____________。
(4)反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k,再緩慢通入熱N2一段時間,其目的是___________________。
(5)為了計算Na2CS3溶液的濃度,對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重,得19.2g固體,則A中Na2CS3的物質(zhì)的量濃度為____________________。
(6)分析上述實驗方案,還可以通過測定C中溶液質(zhì)量的增加值來計算Na2CS3溶液的濃度,若反應(yīng)結(jié)束后將通熱N2改為通熱空氣,計算值________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
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【題目】降冰片二烯類化合物是一類太陽能儲能材料。降冰片二烯在紫外線照射下可以發(fā)生下列轉(zhuǎn)化。下列說法錯誤的是( )
A. 降冰片二烯與四環(huán)烷互為同分異構(gòu)體
B. 降冰片二烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C. 四環(huán)烷的一氯代物超過三種(不考慮立體異構(gòu))
D. 降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超過4個
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【題目】[化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
金屬材料在國民經(jīng)濟建設(shè)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用,鎂、鎳、銅是幾種重要的金屬元素,請回答下列問題:
(1)鎳元素的核電荷數(shù)為28,則原子基態(tài)電子排布式為 ________ ,結(jié)構(gòu)中有 ___ 種不同形狀的電子云。
(2)MgO的熔點高于CuO的原因是__________________________
(3)Mg元素的第一電離能反常地高于同周期后一種元素,原因是_____________________
(4)Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4,該分子中σ鍵與π鍵個數(shù)比為 _____________________
(5)配合物[Cu(CH3C≡N)4]BF4中碳原子雜化軌道類型為______ ,BF4-的空間構(gòu)型為_________________ 。
(6)銅與氧元素可形成如圖所示的晶胞結(jié)構(gòu),其中Cu均勻地分散在立方體內(nèi)部,a、b的坐標參數(shù)依次為(0,0,0)、(1/2,1/2,1/2),則d的坐標參數(shù)為 ____________,已知該品體的密度為ρg/cm3,NA是阿伏加德羅常數(shù)值,則晶胞參數(shù)為 _______________ cm(列出計算式即可)。
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【題目】對于反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH,反應(yīng)特點與對應(yīng)的圖像的說法中不正確的是( )
A.圖甲中,若p1>p2,則在較低溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行
B.圖乙中,若T2>T1,則ΔH<0且a+b=c+d
C.圖丙中,t1時刻改變的條件一定是使用了催化劑
D.圖丁中,若ΔH<0,則縱坐標不可能表示的是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
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【題目】某實驗小組欲探究SO2和Cl2能否發(fā)生反應(yīng),設(shè)計如圖所示的實驗裝置進行實驗。
(1)裝置A制取氯氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:__。
(2)為驗證SO2和Cl2發(fā)生了反應(yīng),小組同學(xué)又繼續(xù)如下實驗。
①甲同學(xué)認為若SO2和Cl2反應(yīng),生成了Cl-,只要檢驗到生成的Cl-即可,甲取適量B中樣品于試管中,向其中滴加少量__溶液,有白色沉淀生成。
②乙同學(xué)認為甲同學(xué)的結(jié)論不合理,認為應(yīng)該在裝置A、B間增加一個洗氣瓶,然后再按甲同學(xué)的方法實驗即可得到正確結(jié)論。洗氣瓶中盛有試劑的名稱是___。
③丙同學(xué)認為按乙同學(xué)的建議改進實驗也不合理,理由是__。
④丙同學(xué)取溶液X于試管中,加入少量反應(yīng)后B中的溶液,生成大量白色沉淀,得出正確結(jié)論:SO2與Cl2同時通入水中,可以發(fā)生反應(yīng)。溶液X是__。(填字母代號)
a.BaCl2溶液 b.Ba(OH)2溶液 c.氯水 d.石蕊溶液
SO2與Cl2同時通入水中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__。
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【題目】通過海水晾曬可得粗鹽,粗鹽除NaCl外,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì),粗鹽精制的實驗流程如下。下列說法不正確的是( )
A.在第①步中使用玻璃棒攪拌可加速粗鹽溶解
B.第⑤步操作是過濾
C.在第②③④⑥步通過加入化學(xué)試劑除雜,加入試劑順序為:NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀鹽酸
D.除去MgCl2的化學(xué)方程式為:MgCl2 + 2NaOH =Mg(OH)2↓+ 2NaCl
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