【題目】2020年5月5日晚18時(shí)00分,我國(guó)載人空間站貨物返回艙試驗(yàn)艙在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空, 5月8日飛船試驗(yàn)船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域成功著陸,試驗(yàn)取得圓滿成功。金屬鈹(Be)是火箭、航空、宇宙航行的重要材料,工業(yè)上以含鈹廢渣(主要成分是Be和MgF2)為原料制備金屬鈹?shù)墓に嚵鞒倘鐖D:
已知:MgF2和CaF2難溶于水;卮鹣铝袉栴}:
(1)提高浸出速率的方法有________、_______(任寫兩項(xiàng));已知濾液Ⅰ中鈹元素的存在形式為H2BeF4,寫出“浸出”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。
(2)過濾所得濾渣I的主要成分為________(填化學(xué)式)。
(3)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是____________________;濾渣Ⅱ與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________;已知(NH4)2BeF4易溶于水,且其在水中的溶解度隨溫度的升高而大幅度增大,從NH4F與濾液Ⅱ發(fā)生反應(yīng)后所得溶液中獲得(NH4)2BeF4晶體的“一系列操作”具體是指____________________ 過濾、洗滌、干燥。
(4) “分解”過程中產(chǎn)生的BeF2在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電,其電子式為_____________;“還原”過程可以用金屬鎂制備金屬鈹?shù)脑蚴?/span>__________________________。
【答案】粉碎廢渣、增大HF溶液的濃度 適當(dāng)升高溫度、充分?jǐn)嚢?/span>(寫兩項(xiàng)即可) Be+4HF=H2BeF4+H2↑ MgF2 HF、NH4F CaF2+H2SO4 (濃) CaSO4+2HF↑ 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 鎂的還原性比鈹強(qiáng)
【解析】
將含鈹廢渣(主要成分是Be和MgF2)用30%HF溶液酸浸,MgF2難溶于水,所以得到的濾渣I為MgF2,根據(jù)題目信息可知濾液I中主要含有H2BeF4,過濾分離,向?yàn)V液Ⅰ中加入CaCO3,除去溶液中過量的HF,過濾得到濾渣II為 CaF2和含有H2BeF4的濾液Ⅱ,向?yàn)V液Ⅱ中加入NH4F得到(NH4)2BeF4,同時(shí)得到HF,濃硫酸和濾渣II反應(yīng)也可以生成HF,得到的HF可以循環(huán)使用;經(jīng)過后續(xù)一系列操作得到較純的(NH4)2BeF4晶體,將晶體分解得到NH4F和BeF2,用Mg還原BeF2得到較純的金屬Be,NH4F則可以循環(huán)使用。
(1)粉碎廢渣、增大HF溶液的濃度、適當(dāng)升高溫度、充分?jǐn)嚢瓒伎梢蕴岣呓鏊俾;反?yīng)有Be和HF,產(chǎn)物有H2BeF4,該過程Be元素被氧化,根據(jù)元素的價(jià)態(tài)規(guī)律可知應(yīng)是H元素將Be元素氧化,所以化學(xué)方程式為Be+4HF=H2BeF4+H2↑;
(2)濾渣I主要為難溶于水的MgF2;
(3)根據(jù)分析可知循環(huán)使用的有HF和NH4F;濾渣II主要CaF2,與濃硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成HF,方程式為CaF2+H2SO4 (濃) CaSO4+2HF↑;(NH4)2BeF4易溶于水,且其在水中的溶解度隨溫度的升高而大幅度增大,所以可以先加熱混合溶液蒸發(fā)濃縮,再冷卻析出(NH4)2BeF4晶體,所以一系列操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥;
(4)BeF2在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電,說明其為共價(jià)化合物,所以電子式為;鈹和鎂位于同一主族,且鎂位于鈹?shù)南路剑枣V的金屬性比鈹強(qiáng),則鎂的還原性比鈹強(qiáng),可以用金屬鎂制備金屬鈹。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有氯化鈉和碘化鈉的混合物共26.7 g,溶于水,通入足量氯氣后,蒸干、灼燒,固體質(zhì)量變?yōu)?17.55 g。
(1)原混合物中碘化鈉的質(zhì)量是________。
(2)原混合物中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在濃鹽酸中H3AsO3與SnCl2反應(yīng)的離子方程式為3Sn2++2H3AsO3+6H++18Cl-2As+3+6M關(guān)于該反應(yīng)的說法中正確的組合是
①氧化劑是H3AsO3
②還原性:As>SnCl2
③每生成1molAs,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol
④M為OH-
⑤是氧化產(chǎn)物
A.①②④⑤B.①③⑤C.①②③④D.只有①③
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以下是與綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)和人類健康息息相關(guān)的三個(gè)主題,請(qǐng)根據(jù)已知信息回答下列問題:
(1)下列制備氯乙烷的反應(yīng)中原子經(jīng)濟(jì)性最高的是_____(填字母)。
A.CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl
B.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2O
C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
D.CH2=CHCl+H2CH3CH2Cl
由上述四個(gè)反應(yīng)可歸納出,原子經(jīng)濟(jì)性最高的是______(填反應(yīng)類型)。
(2)有毒物質(zhì)的無(wú)害化處理也是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容之一。ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑,它可將廢水中少量的CN-等有毒的酸根離子氧化而除去。請(qǐng)寫出用ClO2將廢水中的CN-氧化成無(wú)毒氣體的離子方程式:______,該方法的優(yōu)點(diǎn)是_______。
(3)某飲用水廠由天然水制備純凈水(去離子水)的工藝流程示意圖如圖:
活性炭的作用是_______;O3消毒的優(yōu)點(diǎn)是_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】近年來(lái),全國(guó)部分地區(qū)被霧霾籠罩,機(jī)動(dòng)車尾氣排放成為引發(fā)霧霾的罪魁禍?zhǔn)。提高空氣質(zhì)量,減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放成為當(dāng)務(wù)之急。汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)引起反應(yīng):N2(g)+O2(g) 2NO(g),是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。已知斷裂某些共價(jià)鍵需要的能量如表:
斷裂的共價(jià)鍵 | O =O | N≡N | N—O |
需要的能量 | 495 kJ·mol-1 | 945 kJ·mol-1 | 630 kJ·mol-1 |
(1)機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2的反應(yīng),該反應(yīng)是____(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),1 molO2與1 molN2的總能量比2 molNO的總能量___(填“大”或“小”)。
(2)N2與O2合成NO的熱化學(xué)方程式可以表示為N2(g)+O2(g)=NO(g)ΔH,則ΔH=_____。
(3)NO與CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可以表示為2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH=a kJ·mol-1,但該反應(yīng)的速率很小,若使用機(jī)動(dòng)車尾氣催化轉(zhuǎn)化器,尾氣中的NO與CO可以轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)排出。上述反應(yīng)在使用“催化轉(zhuǎn)化器”后,a___(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)已知:①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH1=-275.0 kJ·mol-1;
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH2=-1 675.0 kJ·mol-1。
Al和FeO發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)生用膽礬制取氧化銅,并研究氧化銅能否在氯酸鉀受熱分解實(shí)驗(yàn)中起催化作用,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①稱量ag膽礬固體放入燒杯中,加水制成溶液,向其中滴加氫氧化鈉溶液至沉淀完全;②過濾步驟①中的混合物,洗滌固體;③將②中的固體轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,加熱至固體全部變成黑色氧化銅為止,稱量所得固體質(zhì)量為bg;④取一定質(zhì)量的上述氧化銅固體和一定質(zhì)量的氯酸鉀固體,混合均勻后加熱,收集反應(yīng)生成的氧氣(裝置如圖所示)。請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述各步操作中,需要用到玻璃棒的是________(填寫前面所述實(shí)驗(yàn)步驟的序號(hào))。
(2)由膽礬制得的氧化銅的產(chǎn)率(實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比)為________×100%。
(3)為證明氧化銅在氯酸鉀的分解反應(yīng)中起催化作用,在上述實(shí)驗(yàn)①~④后還應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是__________(按實(shí)驗(yàn)先后順序填寫字母序號(hào))。
a.過濾 b.烘干 c.溶解 d.洗滌 e.稱量
(4)但有很大一部分同學(xué)認(rèn)為,還必須另外再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)才能證明氧化銅在氯酸鉀受熱分解的實(shí)驗(yàn)中起催化作用。你認(rèn)為還應(yīng)該進(jìn)行的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)是____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)2AB=A2+B2的能量變化如圖所示,下列說法正確的是( )
A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)一定要在加熱條件下才能進(jìn)行
C.斷開1molA2中的化學(xué)鍵和1mol B2中的化學(xué)鍵需吸收akJ的能量
D.1mol A2和1molB2的總能量高于2mol AB的總能量
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸(密度為1.25 g·mL-1),配制240 mL 0.1mol·L-1的鹽酸,請(qǐng)回答下列問題:
(1)濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度為__________。
(2)配制240 mL 0.1 mol·L-1的鹽酸,應(yīng)量取濃鹽酸體積__________mL。
(3)應(yīng)選用容量瓶的規(guī)格__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】V2O5(五氧化二釩)可作化學(xué)工業(yè)中的催化劑,廣泛用于冶金、化工等行業(yè)。工業(yè)上利用冶煉鋁生成的固體廢料一一赤泥(主要成分為Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金屬氧化物)提取V2O5其工藝流程圖如圖:
已知:①NH4VO3是白色粉末,微溶于冷水,可溶于熱水。
②NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
③V2O5是一種橙黃色片狀晶體,微溶于水,不溶于乙醇,具有強(qiáng)氧化性。
④部分稀土金屬氯化物在乙醇中溶解度較小。
(1)“堿浸”時(shí)對(duì)赤泥進(jìn)行粉碎的目的是___。寫出濾液1中通入足量CO2時(shí)所發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式:___。
(2)將磁性產(chǎn)品加入稀硝酸溶解,取上層清液再加入KSCN溶液后未見紅色,寫出該磁性產(chǎn)品與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:___。
(3)“洗滌”操作時(shí)可選用的洗滌劑有___。(填字母)
A.冷水 B.熱水C.1%NH4Cl溶液 D.乙醇
(4)需在流動(dòng)空氣中灼燒的原因可能是___。
(5)將0.253g產(chǎn)品溶于強(qiáng)堿溶液中,加熱煮沸,調(diào)節(jié)pH為8~8.5,向反應(yīng)后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液(過量),溶液中的還原產(chǎn)物為V3+離子,滴加指示劑,用0.250molL-1Na2S2O3溶液滴定,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,則該產(chǎn)品的純度為___。
(已知:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(6)水系鋅離子電池是一種新型二次電池,以Zn(CF3SO3)2(三氟甲磺酸鋅)為電解質(zhì),工作原理如圖。放電時(shí)V2O5電極上的電極反應(yīng)式為___。
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