【題目】二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物,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,得到純凈的CeO2和硫酸鐵銨晶體。
已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。
(1)稀酸A的分子式是___________________。
(2)濾液1中加入H2O2溶液的目的是________________________________。
(3)某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明濾液1中含有Fe2+,他所用的試劑為________________。
(4)已知溶液中的Fe2+可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,請書寫該反應(yīng)的離子方程式___________________________________。
(5)由濾液2生成Ce(OH)4的離子方程式_____________________。
(6)硫酸鐵銨晶體[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·3H2O]廣泛用于水的凈化處理,請用離子方程式解釋其作用原理:______________________________,相對于去除中性廢水,其在去除酸性廢水中的懸浮物時(shí)效率_________(填“增強(qiáng)”或“降低”)。
【答案】 H2SO4 使Fe2+氧化為Fe3+ 鐵氰化鉀溶液(或高錳酸鉀溶液) Fe2+ +2FeO(OH)=Fe3O4 +2H+ 4Ce 3 ++ O2 +12OH-+2H2O ==4 Ce(OH)4↓ Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 降低
【解析】由已知結(jié)合流程,玻璃粉末加稀酸A后,所得濾液1含有Fe2+、Fe3+,濾渣1為H2SiO3和CeO2;濾渣1中的CeO2與稀酸A和H2O2反應(yīng)生成濾液2(含Ce3+),濾渣2為不反應(yīng)的H2SiO3;濾液2經(jīng)過一系列反應(yīng)生成CeO2;濾液1在酸性條件下與H2O2反應(yīng),將Fe2+氧化為Fe3+,所得溶液1與硫酸銨經(jīng)過一系列變化得到硫酸鐵銨晶體。
(1)因?yàn)榱鞒讨凶詈蟮玫搅蛩徼F銨晶體,所以稀酸A應(yīng)為:H2SO4。
(2)由上述分析知,濾液1中加入H2O2溶液的目的是:使Fe2+氧化為Fe3+。
(3)因?yàn)闉V液1中含有Fe3+,所以要證明濾液1中含有Fe2+,可用鐵氰化鉀溶液(或高錳酸鉀溶液)。
(4)已知溶液中的Fe2+可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,根據(jù)原子守恒和離子守恒,還生成H+,該反應(yīng)的離子方程式為:Fe2+ +2FeO(OH)=Fe3O4 +2H+。
(5)濾液2含有Ce3 +,在堿性條件下被O2氧化成Ce(OH)4,離子方程式為:4Ce3 ++ O2 +12OH-+2H2O =4 Ce(OH)4↓。
(6)硫酸鐵銨晶體凈水原理是溶解后溶液中的鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體,膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用,可以凈水,反應(yīng)的離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;因?yàn)樗嵝匀芤簳?huì)抑制Fe3+水解,所以相對于去除中性廢水,其在去除酸性廢水中的懸浮物時(shí)效率會(huì)降低。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了探究“二氧化碳是否在有水存在時(shí)才能和過氧化鈉反應(yīng)”,某課題研究小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置,分別進(jìn)行了甲、乙兩次實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)甲:干燥的二氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)。在干燥的試管Ⅱ中裝入Na2O2,在通入CO2之前,關(guān)閉K1和K2。在試管Ⅰ內(nèi)裝入試劑X后,打開K1和K2,通入CO2,幾分鐘后,將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上,觀察到木條不復(fù)燃,且Ⅱ中的淡黃色沒有變化。
實(shí)驗(yàn)乙:潮濕的二氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)。在試管Ⅰ內(nèi)裝入試劑Y,其他操作同實(shí)驗(yàn)甲,觀察到木條復(fù)燃,且Ⅱ中的淡黃色變?yōu)榘咨?/span>
試回答下列問題:
(1)在裝入Na2O2后,通入CO2前,關(guān)閉K1和K2的目的是_________________________________________________________。
(2)在實(shí)驗(yàn)甲中,試劑X是______________;在實(shí)驗(yàn)乙中,試劑Y是_____________。
(3)根據(jù)上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到的結(jié)論是___________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】FeCl3是中學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用的試劑,可以用來制備氫氧化鐵膠體。
(1)下列制備氫氧化鐵膠體的操作方法正確的是____________(填字母);
A.向飽和氯化鐵溶液中滴加少量的氫氧化鈉稀溶液
B.加熱煮沸氯化鐵飽和溶液
C.在氨水中滴加氯化鐵濃溶液
D.在沸水中滴加飽和氯化鐵溶液,煮沸至液體呈紅褐色
(2)寫出制備氫氧化鐵膠體的離子方程式_______________;
(3)下列與膠體性質(zhì)無關(guān)的是_____________(填字母);
A.河流入海口處形成沙洲
B.使用微波手術(shù)刀進(jìn)行外科手術(shù),可使開刀處的血液迅速凝固而減少失血
C.腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析進(jìn)行治療
D.在飽和氯化鐵溶液中滴加NaOH溶液,產(chǎn)生紅褐色沉淀
E.冶金廠常用高壓電除去煙塵
(4)從溶液中分離提純Fe(OH)3膠體的方法叫_____________;
(5)向氫氧化鐵膠體中逐滴加入稀硫酸至過量的現(xiàn)象是_____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【加試題】二氧化碳是一種寶貴的碳氧資源。以CO2和NH3為原料合成尿素是固定和利用CO2
的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下:
反應(yīng) I:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ΔH1=-159.47 kJ·mol-1
反應(yīng)II:NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49kJ·mol-1
請回答下列問題:
(l)寫出CO2和NH3為原料生成尿素和氣態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_______,反應(yīng)II自發(fā)進(jìn)行的條件是_____。
(2)CO2和NH3為原料合成尿素的反應(yīng)中影響CO2轉(zhuǎn)化率的因素很多,下圖為某待定條件下,不同水碳比[n(H2O)/n(CO2)]和溫度影響CO2轉(zhuǎn)化率變化的趨勢曲線。
下列說法不正確的是__________。
A.溫度升髙該反應(yīng)平衡常數(shù)逐漸減小,移走部分尿素平衡向正方向移動(dòng)
B.當(dāng)溫度低于190℃,隨溫度升髙CO2轉(zhuǎn)化率逐漸增大,其原因可能是溫度升高平衡向正方向移動(dòng)
C.當(dāng)溫度髙于190℃后,隨溫度升髙CO2轉(zhuǎn)化率逐漸減小,其原因可能是溫度升高發(fā)生了副反應(yīng)
D.其他條件相同時(shí),為提髙CO2的轉(zhuǎn)化率,生產(chǎn)中可以采取的措施是提高水碳比
(3)某研究小組為探究反應(yīng)I中影響C(CO2)的因素,在恒溫下將0.4molNH3和0.2molCO2放入容積為2L的密閉容器中,t1時(shí)達(dá)到平衡,其c(CO2)隨時(shí)間t變化趨勢曲線如下圖所示。則其逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。若其他條件不變,t1時(shí)將容器體積壓縮到1L,請畫出t1t2時(shí)間段C(CO2)隨時(shí)間t變化趨勢曲線(t2時(shí)達(dá)到新的平衡)。__________
(4)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如下圖,請寫出在A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在不同情況下的反應(yīng)速率,其中的反應(yīng)速率最快的是
A. v(A)=0.20 mol/(L·s) B. v(B)=0.30 mol/(L·s)
C. v(C)=0.50 mol/(L·s) D. v(D)=0.60 mol/(L·s)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】相同溫度,相同物質(zhì)的量濃度的4種溶液( )
①CH3COONa ②NaHSO4 ③NaCl ④Na2CO3
按pH由大到小的順序排列,正確的是
A.④>①>③>②B.①>④>③>②
C.①>②>③>④D.④>③>①>②
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:還原性HSO3﹣>I﹣,氧化性IO3﹣>I2.在含3mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液.加入KIO3和析出I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示.
(1)a點(diǎn)時(shí)消耗NaHSO3的物質(zhì)的量為_____mol,假設(shè)反應(yīng)中無SO2逸出。
(2)從b點(diǎn)開始計(jì)算,當(dāng)生成0.3mol I2時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_______個(gè)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以下物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化通過一步反應(yīng)不能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.HCl →Cl2→HClO→NaClO
B.Na→Na2O2→Na2CO3→NaHCO3
C.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3
D.Al→NaAlO2 →Al(OH)3→Al2O3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向KBr和KI的混合溶液中通入足量的氯氣后,再將溶液蒸干灼燒,最后剩余的固體物質(zhì)是( )
A. KCl和KBr B. KCl C. KCl和I2 D. KCl和KI
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