【題目】鈧(Sc)是一種典型的稀散元素,具有重要的工業(yè)利用價值,從鈦尾礦( mSc2O3·nTiO2·xFeO·ySiO2)中提取Sc2O3的流程如下:
(1)“焙燒”時,為提高焙燒效率,下列措施中無效的是___________(填標(biāo)號)
a.不斷攪拌 b.進(jìn)一步粉碎固體顆粒 c.增大壓強 d.適當(dāng)升高溫度
(2)“酸浸”時,需在80℃條件下進(jìn)行,則適宜的加熱方式為______________________。
(3)“萃取”時,使用伯胺N1923的煤油溶液作為萃取液,萃取率α受振蕩時間和萃取劑濃度的影響,椴據(jù)下表1和表2數(shù)據(jù),萃取時適宜的振蕩時間和萃取劑濃度分別為___________min、___________%。
(4)“酸洗”后濾液中存在的金屬陽離子有Na+、Sc3+、Ti4+、Fe2+,且濃度均小于0.100mol·L-1,“反萃取”時,加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH=__________時,可使Sc3+沉淀完全(當(dāng)離子濃度減小至10-5 mol·L-1時,可認(rèn)為沉淀完全),從濾渣Ⅲ中可以回收的金屬元素名稱為__________。(已知;lg2=0.3,1g5=0.7;室溫下,Ti4+完全沉淀的pH為1.05,Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-17,Ksp[Sc(OH)3]=1.25×10-33)
(5)草酸鈧[Sc2(C2O4)3]在空氣中“灼燒”的化學(xué)方程式為______________________。
(6)若從1噸該鈦尾礦中提取得到110.4gSc2O3,則該礦中含鈧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。
【答案】c 水浴加熱 10 15 4.7 鈦 2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2 0.0072%
【解析】
鈦尾礦( mSc2O3·nTiO2·xFeO·ySiO2)加入碳酸鈉焙燒,可以通過增大接觸面積和升高溫度,提高焙燒效率,加入30%HCl,水浴加熱可以穩(wěn)定控溫在80℃,使其均勻受熱,過濾除掉硅酸沉淀,使用伯胺N1923的煤油溶液作為萃取液,萃取率受振蕩時間和萃取劑濃度的影響,根據(jù)表格可知萃取時適宜的振蕩時間和萃取劑濃度分別為10min、15%。主要將Sc3+萃取到油層,還含有少量Ti4+、Fe2+,再加入4mol/L的HCl酸洗,再加入NaOH調(diào)節(jié)pH=4.7左右,沉淀Sc3+,Ti4+,過濾得濾渣Ⅲ,濾渣中加入酸溶解,再加入草酸生成Sc2(C2O4)3沉淀,灼燒得到Sc2O3。
(1)因為是固體焙燒,所以只能通過增大反應(yīng)物接觸面積和升高溫度來提高焙燒效率,措施中無效的是增大壓強;
答案:c
(2)“酸浸”時,需在80℃條件下進(jìn)行,溫度低于100℃可以采用水浴加熱,使其受熱均勻,溫度易控;
答案:水浴加熱
(3)通過觀察表格可以發(fā)現(xiàn)10min時Sc3+的萃取率已經(jīng)達(dá)到98.7%,萃取率已經(jīng)相當(dāng)高了,在延長時間沒必要,萃取劑濃度分別為15%和20%萃取率幾乎相等,從節(jié)約藥品角度選擇15%;
答案:10 15
(4)根據(jù)Ksp[Sc(OH)3]=c(Sc3+)×c3(OH-)計算,c(OH-)==5×10-10,pH=-lgc(H+)=-lg=4.7,所以加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH=4.7時,可使Sc3+沉淀完全,Ti4+完全沉淀的pH為1.05,因此混有Ti(OH)4沉淀,根據(jù)Ksp(Fe(OH)2]=4.0×10-17計算Fe2+pH=6.3時才會沉淀,所以從濾渣Ⅲ中可以回收的金屬元素名稱為鈦;
答案:4.7 鈦
(5)草酸鈧[Sc2(C2O4)3]在空氣中“灼燒”的化學(xué)方程式為2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2;
答案:2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2;
(6)關(guān)系式法計算:設(shè)Sc質(zhì)量為xg
2Sc~Sc2O3
90g 138g
xg 110.4g
x=72g
該礦中含鈧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%=0.0072%
答案:0.0072%
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】黃鈉鐵釩渣主要含有Na2Fe6(SO4)4(OH)12、BaSO4、NiSO4、MgSO4、CaSO4、Al2(SO4)3等,利用其制備鎳鋅鐵氧體工藝流程如下。
已知:①鋅、鋁兩種元素化學(xué)性質(zhì)相似;②晶體完整度與晶體中Ni、Zn、Fe比例有關(guān);③常溫下,相關(guān)物質(zhì)的pKsp單如下表:
(1)“焙燒”中無煙煤的作用為___________.
(2)“調(diào)pH”時,a值可取___________(填標(biāo)號)。
A.3.2 B.4.3 C.5.2 D.9.1
(3)若“凈化”后的溶液中c(M2+)=1.0×10-3mol·L-1,則c(Ca2+)=___________ mol·L-1。
(4)“水熱合成”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________,濾液的主要成分為___________(填化學(xué)式)
(5)由右圖可知,pH=8時“水熱合成”所得鎳鋅鐵氧體晶體的完整度最高,其原因是___________。
(6)“焙燒”會生成少量BaS,對該工藝造成的影響是___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室制備 NaClO2的裝置如下圖,其中C裝置內(nèi)生成ClO2下列說法正確的是
A. 實驗開始時,應(yīng)打開分液漏斗的活塞及彈簧夾乙,關(guān)閉彈簧夾甲
B. 可用98.3%硫酸代替75%硫酸
C. H2O2是制備 NaClO2反應(yīng)的還原劑
D. F中的試劑可用飽和Ca(OH)2溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室需要0.1mol/LNaOH溶液480mL和0.5mol/L的硫酸溶液500mL。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題。
(1)在如圖所示儀器中,配制上述溶液肯定不需要的是________(填序號),除圖中已有儀器外,配制上述溶液還需要的玻璃儀器是_________。
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正確的是________(填序號)
A.使用容量瓶前檢驗是否漏水
B.配制NaOH溶液時,把稱好的NaOH固體用紙條小心倒入容量瓶中,緩慢加水至接近刻度線1~2cm 處,用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線
C.配制H2SO4溶液時,容量瓶用蒸餾水洗凈后,還要用0.5mol/LH2SO4溶液潤洗,方可使用
D.蓋好瓶塞,用食指頂住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反復(fù)倒轉(zhuǎn)多次,搖勻
(3)根據(jù)計算用托盤天平稱取的質(zhì)量為_______g。
(4)配制硫酸溶液過程中,下列操作會引起結(jié)果偏高的是________(填序號)
A.未洗滌燒杯、玻璃棒
B.未冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶定容
C.定容時仰視刻度線
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為測定某樣品中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行如下實驗,利用高氯酸(高沸點酸)將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(氫氟酸為低沸點酸,含量低,不考慮對玻璃儀器的腐蝕),用水蒸氣蒸出,再通過滴定測量。實驗裝置如下圖所示,加熱裝置省略。
(1)A的名稱是___________,長導(dǎo)管用于平衡壓強,實驗過程中其下端___________(填“能”或“不能”)在液面以上。
(2)儀器C是直形冷凝管,實驗過程中,冷卻水應(yīng)從___________口出。(填“a”或“b")
(3)實驗時,首先打開活塞K,待水沸騰時,關(guān)閉活塞K,開始蒸餾:若蒸餾時因反應(yīng)裝置局部堵塞造成長導(dǎo)管水位急劇上升,應(yīng)立即______________________。
(4)連接水蒸氣發(fā)生裝置和反應(yīng)裝置之間的玻璃管常裹以石棉繩,其作用是___________。
(5)B中加入一定體積高氯酸和1.00g氟化稀土礦樣,D中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加熱A、B,使A中產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入B。
①下列物質(zhì)不可代替高氯酸的是___________(填標(biāo)號)
a.醋酸 b.硝酸 c.磷酸 d.硫酸
②D中主要反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。
(6)向餾出液中加入25.00mL0.100mol·L-1La(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀,再用0.100 mol·L -1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余La3+(La3+與EDTA按1︰1絡(luò)合),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,則氟化稀土樣品中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】銨明礬NH4Al(SO4)2·12H2O是分析化學(xué)常用基準(zhǔn)試劑,其制備過程如下。下列分析不正確的是
A. 過程Ⅰ反應(yīng):2NH4HCO3+Na2SO4===2NaHCO3↓+(NH4)2SO4
B. 檢驗溶液B中陰離子的試劑僅需BaCl2溶液
C. 若省略過程Ⅱ則銨明礬產(chǎn)率明顯減小
D. 向銨明礬溶液中逐滴加入NaOH溶液先后觀察到:刺激性氣體逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。A是紅棕色固體,B是常見的強酸,C是常見的無色液體。E、F均為無色有刺激性氣味的氣體,其中E能使品紅溶液褪色。G可用作補血劑,I是一種白色固體,在空氣中最終變成紅褐色。請回答下列問題:
(1)F的電子式為_____。
(2)寫出反應(yīng)②的離子方程式,并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_____。
(3)可確定反應(yīng)②中金屬離子已完全反應(yīng)的試劑為_____(填化學(xué)式)。反應(yīng)③的裝置如上圖所示,倒置漏斗的作用是_____。
(4)寫出反應(yīng)③的離子方程式:_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2008年9月爆發(fā)的嬰兒奶粉受污染事件,導(dǎo)致食用了受污染奶粉的嬰幼兒產(chǎn)生腎結(jié)石病癥,其原因是該奶粉中含有三聚氰胺。三聚氰胺的分子式為C3N3(NH2)3,下列有關(guān)三聚氰胺的說法不正確的是
A.三聚氰胺中C、N、H的原子個數(shù)比為1:2:2
B.三聚氰胺中C、N兩種元素的質(zhì)量比為3:7
C.三聚氰胺的摩爾質(zhì)量為126
D.三聚氰胺中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為66.7%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A.汽油、煤油、柴油均可來自于石油的分餾
B.煤的液化與氣化都是物理變化
C.乙烯和苯均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.乙炔和苯均能使溴水褪色且原理相同
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