【題目】2019年6月5日美國商務(wù)部表示,美方將采取“空前行動”,確保對科技業(yè)和軍方極其關(guān)鍵的戰(zhàn)略性礦物及稀土供應(yīng)無虞。我國稀土出口量世界第一。以氟碳鈰礦(主要含CeFCO3,少量其他稀土鹽LnFCO3、非稀土元素Fe、Al、Mg和SiO2等)為原料制備CeO2的一種工藝流程如圖所示:
(1)“氧化焙燒”前需將礦石粉碎成細顆粒,其目的是_________________________________!把趸簾睍r,CeFCO3和其他稀土鹽LnFCO3分別轉(zhuǎn)化為CeO2和Ln2O3,請寫出生成的CeO2化學(xué)方程式為:________________________。
(2)“氯化”過程的目的是將CeO2和Ln2O3分別轉(zhuǎn)化為可溶性的CeCl3和LnCl3,除去Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì)。若溶液中c(Ce3+)=0.01mol/L,為確保不析出Ce(OH)3沉淀,則溶液的pH________(填pH的范圍)。(已知Ksp[Ce(OH)3=1.0×10-20])
(3)CeO2和Ln2O3混合物中加入稀鹽酸,Ln2O3溶解生成LnOCl的化學(xué)方程式為:___________________________________________________。
(4)化工生產(chǎn)條件的選擇:
①“氯化”條件的選擇
將氧化焙燒后氟碳鈰礦和氯化銨按1:3、1:4、1:5、1:6、1:7質(zhì)量比混合,在325℃下真空焙燒60min。稀土礦氧化物轉(zhuǎn)化成稀土氯化物的氯化率如圖所示:
氧化焙燒后氟碳鈰礦和氯化銨的最佳質(zhì)量比為________。
②“氧化”條件的選擇
氧化過程中,反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對混合稀土氯化物氧化率的關(guān)系如圖所示:
最佳溫度和時間是_________,原因是_________________________________________。
(5)取上述流程中得到的CeO2產(chǎn)品0.4500g,加硫酸溶解后,用0.1000molL-1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點時(鈰被還原為Ce3+,其它雜質(zhì)均不反應(yīng)),消耗25.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液.該產(chǎn)品中CeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。
【答案】增大固體和氧氣的接觸面積,反應(yīng)更充分 4CeFCO3+2Na2CO3+O2 高溫4CeO2+4NaF+6CO2 ≤8 Ln2O3+2HCl=2LnOCl+H2O 1:6 550℃ 1.0h 該條件下,氧化率高(接近100%),產(chǎn)率高,溫度相對較低,節(jié)約能源,時間較短,經(jīng)濟效益好。 95.56%
【解析】
氟碳鈰礦與碳酸鈉和空氣加熱過程中,分解產(chǎn)生二氧化碳,氟化鈉和CeO2和Ln2O3等固體混合,加入氯化銨后,轉(zhuǎn)化為可溶性的CeCl3和LnCl3,除去Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì),經(jīng)過氧化后再次回歸CeO2和Ln2O3,用鹽酸處理獲得產(chǎn)品。
(1)“氧化焙燒”前需將礦石粉碎成細顆粒,其目的是增大固體和氧氣的接觸面積,反應(yīng)更充分。“氧化焙燒”時,CeFCO3和其他稀土鹽LnFCO3分別轉(zhuǎn)化為CeO2和Ln2O3,根據(jù)氧化還原反應(yīng)可知,方程式為4CeFCO3+2Na2CO3+O2 高溫4CeO2+4NaF+6CO2。
(2)Ksp[Ce(OH)3]=c(Ce3+)c3(OH-)=1.0×10-20,若溶液中c(Ce3+)=0.01mol/L,若恰好不析出Ce(OH)3沉淀,,即,則確保不析出沉淀,溶液的pH≤8。
(3)CeO2和Ln2O3混合物中加入稀鹽酸,Ln2O3溶解生成LnOCl,根據(jù)原子守恒原理,化學(xué)方程式為:Ln2O3+2HCl=2LnOCl+H2O。
(4)化工生產(chǎn)條件的選擇:
①由圖可知,氧化焙燒后氟碳鈰礦和氯化銨的最佳質(zhì)量比為1:6。
②由圖可知,最佳溫度和時間是550℃,1.0h,原因是該條件下,氧化率高(接近100%),產(chǎn)率高,溫度相對較低,節(jié)約能源,時間較短,經(jīng)濟效益好。。
(5)取上述流程中得到的CeO2產(chǎn)品0.4500g,加硫酸溶解后,用0.1000molL-1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,反應(yīng)為CeO2+Fe2++4H+= Ce3++Fe3++2H2O,消耗25.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液.即反應(yīng)消耗了CeO2的物質(zhì)的量為0.0025mol,質(zhì)量為0.43g,該產(chǎn)品中CeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下:
回答下列問題:
(1)步驟①中得到的氧化產(chǎn)物是_________,溶解溫度應(yīng)控制在60~70度,原因是__________。
(2)寫出步驟③中主要反應(yīng)的離子方程式___________。
(3)步驟⑤包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是_________(寫名稱)。
(4)上述工藝中,步驟⑥不能省略,理由是______________________________。
(5)步驟②、④、⑤、⑧都要進行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有__________(填字母)
A.分餾塔 | B.離心機 | C.反應(yīng)釜 | D.框式壓濾機 |
(6)準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品m g,將其置于若兩的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用a mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到終點,消耗K2Cr2O7溶液b mL,反應(yīng)中Cr2O72-被還原為Cr3+,樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碳硫、鋁、鐵是生活中常見的四種元素,根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題:
(1)鐵原子基態(tài)時核外電子排布式為__,三氯化鐵的熔點306℃、沸點315℃,由此判斷三氯化鐵屬于___晶體。
(2)碳的電負性比硫__(填“大”“小”或“相等"),碳、氮、氧元素第一電離能由大到小的順序為__(填元素符號)。
(3)硫元素所在周期的8種元素的單質(zhì)熔點如圖所示,其中序號“8”代表__(填元素符號);形成最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強的是__(填圖中的序號)。
(4)CS2分子的空間構(gòu)型為__,C原子的價層電子對數(shù)為__。
(5)固態(tài)SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為__;該分子中含有___個σ鍵。
(6)鋁單質(zhì)的晶胞特征及原子之間相互位置關(guān)系如圖所示,若已知鋁的原子半徑為dcm,NA代表阿伏加德羅常數(shù),鋁的相對原子質(zhì)量為M,則該晶體的密度為__g/cm3(用字母表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知pAg+=lgc(Ag+),pX=lgc(X)。某溫度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
A. a和c兩點的Kw相同
B. Ksp(AgCl)=1.0×1014 mol2·L2
C. 向飽和AgCl溶液中加入NaCl固體,可使a點變到d點
D. AgCl(s)+Br(aq)AgBr (s)+Cl(aq)平衡常數(shù)K=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)
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【題目】現(xiàn)有A、B、C三種氣體,A是密度最小的氣體,B在通常情況下呈黃綠色,純凈的A可以在B中安靜地燃燒生成C。把氣體B通入到適量石灰乳中可以得到白色渾濁物D。請據(jù)此回答下列問題:
(1)寫出下列各反應(yīng)的化學(xué)方程式
①純凈的A在B中安靜地燃燒生成C_______________
②將氣體B通入到水中:__________。
③將氣體B通入到NaOH溶液中:_______________________
④將氣體B通入到適量石灰乳中:_______________________
(2)把三種氣體分別通入酸性硝酸銀溶液中,出現(xiàn)白色沉淀的氣體是________(用字母表示)。
(3)將白色渾濁物D溶于水得到澄清溶液,分別取適量該澄清液兩份。
①向第一份中滴加碳酸鈉溶液觀察到出現(xiàn)沉淀,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________、________。
②向第二份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,會觀察到____________(填現(xiàn)象)。
③白色渾濁物D因具有漂白性又稱為______________,該物質(zhì)在空氣中容易變質(zhì)的原因為_______________(用化學(xué)方程式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2020年,我省爆發(fā)了新型冠狀病毒肺炎疫情,嚴(yán)重影響了人民的健康。茚地那韋或?qū)π滦头窝子兄委熜Ч。茚地那韋的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列有關(guān)茚地那韋的說法正確的是
A.分子中含氧官能團有羥基和羧基B.苯環(huán)上的一溴代物只有五種
C.可以發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)D.該分子屬于合成高分子化合物
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【題目】2019年是“國際化學(xué)元素周期表年”。W、X、Y、Z均為短周期元素,原子序數(shù)依次增加,其中W、X、Z組成的化合物M、N、R之間存在如圖所示的反應(yīng)。下列敘述正確的是
A.元素非金屬性的順序為X>Y>Z>W
B.M、N、R三種分子中,所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
C.M、N、R三種分子均含有極性鍵和非極性鍵
D.W、X、Y、Z四種元素既可形成離子化合物,又可形成共價化合物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下面的信息,下列敘述正確的是( )
A. 2 mol H2(g)跟 1 mol O2(g)反應(yīng)生成 2 mol H2O(g)吸收能量為490 kJ
B. 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無關(guān)
C. 1 mol H2(g) 跟0.5mol O2(g) 反應(yīng)生成 1 mol H2O(l)釋放能量為245 kJ
D. 2molH2O (g)的能量比2 mol H2(g)與1 mol O2(g)的能量之和低
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,取0.1mol/L的NaA和NaB兩種鹽溶液各1L,分別通入0.02molCO2,發(fā)生如下反應(yīng):NaA+CO2+H2O=HA+NaHCO3、2NaB+CO2+H2O=2HB+Na2CO3。在1LHA和HB的溶液分別加水稀釋至體積為VL時可能有如圖曲線,則下列說法正確的是( )
A.X是HA,Y是HB
B.常溫下pH:NaA溶液>NaB溶液
C.若常溫下,濃度均為0.1mol/L的NaA和HA的混合溶液pH>7,則c(A-)>c(HA)
D.在等濃度的NaA和NaB混合溶液中通入HCl至中性時,c(Cl-)=c(HA)+c(HB)
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