【題目】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))。某課題小組以此粉末為原料,設(shè)計(jì)如下工藝流程對資源進(jìn)行回收,得到Ce(OH)4和硫酸鐵銨礬:
已知:
Ⅰ.酸性條件下,鈰在水溶液中有Ce3+、Ce4+兩種主要存在形式,Ce3+易水解,Ce4+有較強(qiáng)氧化性;
Ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸;
Ⅲ.硫酸鐵銨礬[Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O]廣泛用于水的凈化處理。
(1)濾液A的主要成分 (填寫化學(xué)式)。
(2)寫出反應(yīng)①的離子方程式 。
(3)反應(yīng)①之前要洗滌濾渣B,對濾渣B進(jìn)行洗滌的實(shí)驗(yàn)操作方法是 。
(4)稀土元素的提純,還可采用萃取法。已知化合物HT作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來,過程表示為Ce2(SO4)3 (水層)+ 6HT(有機(jī)層)2CeT3 (有機(jī)層)+3H2SO4(水層) ,分液得到CeT3 (有機(jī)層),再加入H2SO4 獲得較純的含Ce3+的水溶液?蛇x擇硫酸作反萃取劑的原因是 。
(5)用滴定法測定制得的Ce(OH)4產(chǎn)品純度。
所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時間后再進(jìn)行滴定,則測得該Ce(OH)4產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)
(6)已知Fe3+沉淀的pH范圍:2.2~3.2,F(xiàn)e2+沉淀的pH范圍:5.8~7.9,Zn2+沉淀的pH范圍:5.8~11.0,pH>11時Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-,F(xiàn)用FeSO4溶液(含有ZnSO4雜質(zhì))來制備硫酸鐵銨礬。實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑: KMnO4溶液、30%H2O2、 NaOH溶液、飽和石灰水、稀H2SO4溶液、稀鹽酸。
實(shí)驗(yàn)步驟依次為:
向含有ZnSO4雜質(zhì)的FeSO4溶液中,加入足量的NaOH溶液至pH>11, ;
② ;
③向②中得到的溶液中加入硫酸銨溶液, ,過濾、洗滌、常溫晾干,得硫酸鐵銨晶體(NH4) Fe(SO4)2·12H2O。
【答案】(1)Na2SiO3;(2)2CeO2 + H2O2 + 6H+ ==2Ce3+ +O2↑+4 H2O;(3)沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀,待水自然流下,重復(fù)2~ 3次;(4)加入硫酸,可使平衡向左進(jìn)行,使Ce3+進(jìn)入水層;(5)偏大;(6)①過濾、洗滌;②將沉淀溶解在足量的稀硫酸中,并加入適量30%H2O2溶液,充分反應(yīng);③蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。
【解析】
試題分析:(1)Fe2O3、FeO屬于堿性氧化物,根據(jù)流程圖,CeO2不與NaOH反應(yīng),因此濾液A成分是Na2SiO3;(2)CeO2不同于硫酸,則濾渣B為CeO2,Ce4+具有強(qiáng)氧化性,CeO2+H++H2O2→Ce3++O2↑+H2O然后根據(jù)化合價的升降進(jìn)行配平,因此:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;(3)對濾渣進(jìn)行洗滌方法是:沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀,待水自然流下,重復(fù)2~ 3次;(4)使用硫酸增加生成物的濃度,促使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,讓Ce3+進(jìn)入水層;(5)FeSO4中Fe2+容易被空氣中氧氣所氧化,因此滴定中消耗FeSO4量增多,即Ce(OH)4的產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大;(6)①pH>11,Zn2+、Fe2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,然后過濾、洗滌;②將沉淀溶解在足量的稀硫酸中,并加入適量30%H2O2溶液,充分反應(yīng);③蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了探究Cl2、SO2同時通入H2O中發(fā)生的反應(yīng),某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)該化學(xué)興趣小組同學(xué)為制取Cl2和SO2氣體,現(xiàn)采用Na2SO3與70%的濃硫酸為原料制取SO2,采用MnO2和濃鹽酸(12mol/L)為原料制取Cl2。請寫出制取Cl2的離子方程式: 。
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)儀器的作用是:______________;發(fā)生裝置B應(yīng)選擇圖2三種裝置中的___________(填序號)。
(3)D裝置中主要反應(yīng)的離子方程式為 。
(4)為驗(yàn)證通入D裝置中過量的氣體是Cl2還是SO2氣體,興趣小組的同學(xué)準(zhǔn)備了以下試劑:
①氯化鐵溶液 ②氯化亞鐵溶液 ③硫氰酸鉀溶液 ④品紅溶液 ⑤溴水 ⑥稀硝酸
A.若Cl2過量:取適量D中溶液滴加至盛有試劑的試管內(nèi),發(fā)生的現(xiàn)象是: ;(試劑可以多選,請?zhí)钤噭┑男蛱,下同)?/span>
B.若SO2過量:取適量D中溶液滴加至盛有試劑的試管內(nèi),發(fā)生的現(xiàn)象是: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),一定能說明該反應(yīng)己達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )
A.v逆(H2O)=v正(CO) B.容器中物質(zhì)的總質(zhì)量不發(fā)生變化
C.n(H2O):n(H2)=1:1 D.生成lmolCO的同時生成lmolH2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列是某同學(xué)對NaClO的物質(zhì)組成和分類進(jìn)行的分析,其中不正確的是
A. 根據(jù)元素組成知道它是化合物
B. 因?yàn)楹锈c離子與氯離子和氧離子,所以該物質(zhì)是鹽
C. 該物質(zhì)可以稱為鈉鹽也可以稱為次氯酸鹽
D. 該物質(zhì)有強(qiáng)氧化性,生活中可用作消毒劑和漂白劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在澄清透明溶液中,下列各組離子能大量共存的是
A. HCO3-、ClO-、Na+、H+ B. Cl-、NH4+、NO3-、H+
C. K+、Cu2+、Cl-、SO42- D. OH-、Mg2+、Na+、CO32-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】只用食鹽、食醋、純堿三種家庭廚房中的常見物質(zhì),無法完成的實(shí)驗(yàn)是
A檢驗(yàn)雞蛋殼能否溶于酸
B鑒別食鹽和純堿
C檢驗(yàn)自來水中是否含氯離子
D除去熱水瓶中的水垢
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)A+B═C+D,8g A和12g B恰好完全反應(yīng),生成C和9g D,則生成C的質(zhì)量為( 。
A.9g
B.10g
C.11g
D.12g
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】欲用98%的濃硫酸(g=1.84g·cm-3)配制成濃度為0.5mol·L-1的稀硫酸500ml。
(1)選用的主要儀器有:
①__________,②__________,③__________,④____________,⑤____________。
(2)請將下列各操作,按正確的序號填在橫線上。
A.用量筒量取濃H2SO4 |
B.反復(fù)顛倒搖勻 |
C.用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線 |
D.洗凈所用儀器 |
E.稀釋濃H2SO4
F.將溶液轉(zhuǎn)入容量瓶
其操作正確的順序依次為______________________。
(3)簡要回答下列問題:
①所需濃硫酸的體積為____________mL。
②如果實(shí)驗(yàn)室有15mL、20mL、50mL的量筒應(yīng)選用____________mL的量筒最好,量取時發(fā)現(xiàn)量筒不干凈用水洗凈后直接量取將使?jié)舛?/span>__________(“偏高”、“偏低”、“無影響”)
③將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入盛水的燒杯中,并用玻璃棒不斷攪拌的目的是____________,若攪拌過程中有液體濺出結(jié)果會使?jié)舛绕?/span>____________。
④在轉(zhuǎn)入容量瓶前燒杯中液體應(yīng)____________,否則會使?jié)舛绕?/span>____________;并洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,洗滌液也要轉(zhuǎn)入容量瓶,否則會使?jié)舛?/span>____________。
⑤定容時必須使溶液凹液面與刻度線相切,若俯視會使?jié)舛?/span>____________;仰視則使?jié)舛?/span>___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,互為同位素的是( )
A. O2、O3、O4 B. 12C、13 C、14C
C. H2O、D2O、T2O D. H2、D2、T2
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