【題目】鈰是地殼中豐度最高稀土元素,二氧化鈰(CeO2)是其重要的化合物。平板液晶顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末,其中含CeO2、SiO2、Fe2O3等物質(zhì),某實(shí)驗(yàn)小組以此粉末為原料回收鈰,設(shè)計(jì)流程如下:
(1)步驟Ⅰ加入過量鹽酸后,溶液a中的陽離子有__________,固體b的成分是__________。
(2)步驟Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為______________________。
(3)當(dāng)溶液中離子濃度小于1×10-6mol·L-1時(shí)視為沉淀充全,則步驟Ⅲ中加入NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH應(yīng)大于________________[己知:Ce(OH)3的Ksp=8.0×10-21,1g2=0.3 ]。第V步反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。
(4)步驟Ⅳ中的實(shí)驗(yàn)操作包括_____________。將NH4Cl固體與CeCl3·6H2O混合真空加熱可得無水CeCl3,其中加入NH4Cl的作用是_______________________。
(5)無水CeCl3是重要的分析試劑,現(xiàn)欲對CeCl3樣品純度進(jìn)行測定,其方法是:準(zhǔn)確稱取樣品wg配成100.00 mL溶液,取25.00 mL 置于錐形瓶中,加入和過量的過硫酸銨溶液將Ce3+ 氧化為Ce4+,然后用莘取劑[用(HT)2表示]萃取Ce4+,再用c mol/L (NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(Ce4+被還原為Ce3+),重復(fù) 2-3次,平均消耗VmL標(biāo)準(zhǔn)溶液。
①“萃取”時(shí)存在反應(yīng):Ce4++n(HT)2Ce(H2n-4T2n)+4H+,若要提高滴定的準(zhǔn)確率,應(yīng)使溶液呈____________性(填“酸”、“堿”或“中”)。若未進(jìn)行“萃取”,經(jīng)計(jì)算所得結(jié)果偏高,其原因是______________________。
②經(jīng)計(jì)算,CeCl3樣品的純度為____________。 [M(CeCl3) =246.5g/mol]
【答案】 Fe3+、H+ SiO2 2CeO2+H2O2+6H+==2Ce3++O2↑+4H2O 9.3 4Ce(OH)3+O2+2H2O==4Ce(OH)4 過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 NH4Cl固體受熱分解生成的HCl可抑制CeCl3水解 酸 過量的過硫酸銨溶液也會(huì)與Fe2+反應(yīng),從而使結(jié)果偏高 ×100% 或 %
【解析】(1)步驟Ⅰ加入過量鹽酸后,氧化鐵與鹽酸反應(yīng),因此溶液a中的陽離子有Fe3+、H+。固體a中含有二氧化硅和CeO2,加入硫酸和雙氧水后CeO2溶解,二氧化硅不溶,所以固體b的成分是SiO2。(2)步驟Ⅱ中有Ce3+生成,說明雙氧水被氧化,二氧化鈰被還原,反應(yīng)的離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O。(3)當(dāng)Ce3+濃度為1×10-6mol·L-1時(shí)氫氧根濃度是,則氫離子濃度是5×10-10mol/L,pH=9.3;第V步氧氣氧化Ce(OH)3,反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4。(4)步驟Ⅳ是得到固體,其中的實(shí)驗(yàn)操作包括過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。CeCl3水解,所以加入NH4Cl的作用是NH4Cl固體受熱分解生成的HCl可抑制CeCl3水解。(5)①“萃取”時(shí)存在反應(yīng):Ce4++n(HT)2Ce(H2n-4T2n)+4H+,若要提高滴定的準(zhǔn)確率,需要使平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,因此應(yīng)使溶液呈酸。由于過量的過硫酸銨溶液也會(huì)與Fe2+反應(yīng),所以若未進(jìn)行“萃取”會(huì)使結(jié)果偏高。②根據(jù)電子得失守恒可知Ce3+的物質(zhì)的量等于亞鐵離子的物質(zhì)的量,則CeCl3樣品的純度為。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)顏色變化錯(cuò)誤的是
A.在4mL0.1mol/L的K2Cr2O7溶液中滴加數(shù)滴1mol/LNaOH溶液,溶液顏色從橙色變成黃色
B.在試管中加入少量氯化鈷晶體,滴加濃鹽酸溶解后加水稀釋至紫色,將試管置于熱水中片刻,溶液顏色變成粉紅色
C.向血紅色的Fe(SCN)3溶液中加入少量KI固體,溶液顏色變淺
D.用50mL針筒抽取30mL紅棕色的NO2氣體并封住注射孔,當(dāng)用力推壓活塞,壓縮針筒中的氣體(此過程中不考慮溫度變化),從針筒頂端觀察,氣體顏色逐漸變淺
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】聚酰胺66(俗稱尼龍)、制備醇酰胺樹脂的原料M以及殺菌劑N的合成路線如圖:
已知:i.
ii.
iii.
iv.
回答下列問題:
(1)CH2=CH-CH=CH2在一定條件下會(huì)生成一種順式聚合物,其結(jié)構(gòu)簡式是____________。
(2)為檢驗(yàn)A中的官能團(tuán),所用試劑包括NaOH水溶液及_________。
(3)寫出反應(yīng)I的化學(xué)方程式:____________。
(4)E的相對分子質(zhì)量為108。
①寫出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式:__________。
②1molF完全轉(zhuǎn)化為M所消耗的H2的質(zhì)量為_______g。
(5)寫出反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式:______________。
(6)以2,4-己二烯()和C2H4為原料(無機(jī)試劑任選)設(shè)計(jì)制備對苯二甲酸的合成路線:______________(已知:)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物丙由如下反應(yīng)制得:
C4H10OC4H8 C4H8Br2(丙)
丙的結(jié)構(gòu)簡式不可能是
A. CH3CH2CHBrCH2Br B. CH3CH(CH2Br)2
C. CH3CHBrCHBrCH3 D. (CH3)2CBrCH2Br
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組離子在指定條件下能大量共存的是
A. 25℃時(shí),由水電離出的 c(H+)=l0-12mol·L-1的溶液中:Mg2+、Na+、NO3-、CH3COO-
B. =1012的溶液中:K+、A13+、NO3-、C1-
C. 能與鋁反應(yīng)放出氫氣的溶液中:HCO3-、NO3- 、Fe3+、Ba2+
D. 1.0 mol·L-1的 KNO3溶液中:H+、Fe2+、C1-、SO42-
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:有機(jī)物A的產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國家的石油化工發(fā)展水平現(xiàn)以A為主要原料制備乙酸乙酯,其合成路線如下圖所示:
(1)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式是________,D分子中官能團(tuán)的名稱是_________
(2)反應(yīng)①和④的反應(yīng)類型分別是: ___________________
(3)反應(yīng)④的化學(xué)方程式是__________,利用該反應(yīng)制取乙酸乙酯的原子利用率為____________
(4)某同學(xué)用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置制取少量乙酸乙酯實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,試管甲上層為透明且不溶于水的油狀液體
①實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,振蕩試管甲,有無色氣泡生成,其主要原因是__________(用化學(xué)方程式表示)
②除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸和乙醇,應(yīng)加入________,分離時(shí)用到的主要儀器是_________
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法正確的是
A. 2-甲基丁烷也稱異丁烷
B. 三元軸烯()與苯互為同分異構(gòu)體
C. C4H9Cl有3種同分異構(gòu)體
D. 烷烴的正確命名是2-甲基-3-丙基戊烷
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com