【題目】ZrO2常用作陶瓷材料,可由鋯英砂(主要成分為ZrSiO4,也可表示為ZrO2·SiO2,還含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))通過如下方法制。
已知:①ZrO2能與燒堿反應(yīng)生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3與酸反應(yīng)生成ZrO2+。
②部分金屬離子在實(shí)驗(yàn)條件下開始沉淀和完全沉淀的pH如下表。
金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | ZrO2+ |
開始沉淀時(shí)pH | 1.9 | 3.3 | 6.2 |
沉淀完全時(shí)pH | 3.2 | 5.2 | 8.0 |
(1)熔融時(shí)ZrSiO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,濾渣I的化學(xué)式為 。
(2)為使濾液I的雜質(zhì)離子沉淀完全,需用氨水調(diào)pH=a,則a的范圍是 ;繼續(xù)加氨水至pH=b時(shí),所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)向過濾III所得濾液中加入CaCO3粉末并加熱,得到兩種氣體。該反應(yīng)的離子方程式為 。
(4)為得到純凈的ZrO2,Zr(OH)4需要洗滌,檢驗(yàn)Zr(OH)4是否洗滌干凈的方法是 。
【答案】
(1)ZrSiO4+4NaOH Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O;H2SiO3(或H4SiO4);
(2)5.2~6.2;ZrO2++2NH3·H2O+H2O= Zr(OH)4↓+2NH4+ ;
(3)2NH4++CaCO3Ca2++2NH3↑+CO2↑+H2O;
(4)取最后一次洗滌液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸銀溶液,若無沉淀生成,則Zr(OH)4洗滌干凈。
【解析】
試題分析:鋯英砂(主要成分為ZrSiO4,也可表示為ZrO2SiO2,還含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))加NaOH熔融,ZrSiO4轉(zhuǎn)化為Na2SiO3和Na2ZrO3,加過量鹽酸酸浸,Na2SiO3與HCl生成硅酸沉淀,濾液中含有ZrO2+、Fe3+、Al3+,加氨水調(diào)節(jié)pH為5.2~6.2,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,過濾,濾液中主要含有ZrO2+,再加氨水調(diào)節(jié)pH使ZrO2+轉(zhuǎn)化為Zr(OH)4沉淀,過濾、洗滌,得到Zr(OH)4,加熱分解,即可得到ZrO2;
(1)高溫下,ZrSiO4與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3和Na2ZrO3,其反應(yīng)的方程式為:ZrSiO4+4NaOH Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O;加過量鹽酸酸浸,Na2SiO3與HCl生成硅酸沉淀,過濾,濾渣為H2SiO3;故答案為:ZrSiO4+4NaOH Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O;H2SiO3;
(2)需用氨水調(diào)pH=a,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,而ZrO2+不能沉淀,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知:pH在5.2~6.2時(shí)Fe3+、Al3+完全沉淀,而ZrO2+不沉淀;加氨水至pH=b時(shí),ZrO2+與NH3H2O反應(yīng)生成Zr(OH)4沉淀,其反應(yīng)的離子方程式為:ZrO2++2NH3H2O+H2O=Zr(OH)4↓+2NH4+;故答案為:5.2~6.2;ZrO2++2NH3H2O+H2O=Zr(OH)4↓+2NH4+;
(3)過濾Ⅲ所得濾液中主要含有銨根離子,溶液顯酸性,加入CaCO3粉末并加熱得到氨氣和二氧化碳,其反應(yīng)的離子方程式為:2NH4++CaCO3Ca2++2NH3↑+CO2↑+H2O;故答案為:2NH4++CaCO3Ca2++2NH3↑+CO2↑+H2O;
(4)沉淀上附著的雜質(zhì)為氯離子,用稀硝酸和硝酸銀來檢驗(yàn)洗液中是否含有氯離子即可,其操作為:取最后一次洗滌液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸銀溶液,若無沉淀生成,則Zr(OH)4洗滌干凈;故答案為:取最后一次洗滌液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸銀溶液,若無沉淀生成,則Zr(OH)4洗滌干凈。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有關(guān)組成生物體細(xì)胞元素的敘述,正確的是( )
A. 在不同生物體的細(xì)胞內(nèi),化學(xué)元素的種類完全相同
B. 組成細(xì)胞最基本元素是O
C. 在同一生物體的不同細(xì)胞內(nèi),各種化學(xué)元素的含量相同
D. 組成生物體細(xì)胞的化學(xué)元素,在無機(jī)自然界中都能找到
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【題目】將面團(tuán)包在紗布中并放在清水中搓洗,檢測(cè)黏留在紗布上的黏稠物質(zhì)和洗出的白漿物質(zhì)所用的試劑分別是
A. 碘液、蘇丹Ⅲ染液 B. 碘液、斐林試劑
C. 雙縮脲試劑、捵液 D. 雙縮脲試劑、斐林試劑
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【題目】根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式:
2H2S(g)+3O2(g)==2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1 kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)==2S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q2 kJ/mol;
2H2S(g)+O2(g)==2S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q3 kJ/mol。
判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是:( )
A. Q1>Q2>Q3 B. Q1>Q3>Q2 C. Q3>Q2>Q1 D. Q2>Q1>Q3
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【題目】反應(yīng)4A(g)+3B(g)2C(g)+D(g),達(dá)到平衡時(shí),下列說法正確的是( )
A.A、B全部變成了C和D
B.B的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
C.反應(yīng)已經(jīng)停止
D.A、B、C、D四種物質(zhì)的濃度一定相等
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【題目】利用含碳化合物合成新燃料是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要方法,已知CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)過程能量情況如下圖所示,曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是
A.該反應(yīng)的ΔH=+91 kJ·mol-1
B.加入催化劑,該反應(yīng)的ΔH變小
C.反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量
D.如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH,則ΔH增大
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【題目】下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是( )
A.聞未知液體氣味時(shí),應(yīng)該將試劑瓶口距離口鼻遠(yuǎn)一些,用手輕輕扇動(dòng)
B.將碘單質(zhì)從碘的CCl4溶液中分離出來可用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置
C.用容量瓶配制好一定濃度的某溶液后,塞緊瓶塞并在容量瓶上貼上標(biāo)簽
D.配制500 mL 0.4 mol·L-1NaCl溶液,必要的儀器如圖乙所示
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【題目】25℃時(shí),下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.無色透明的溶液中:K+、Cu2+、NO、Cl-
B.0.1 mol·L-1CaCl2溶液中:Mg2+、NH、CO、SO
C.pH=12的溶液:Na+、K+、SiO、Cl-
D.使甲基橙變紅的溶液中:Na+、Fe2+、NO、Cl-
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