1. | 详细信息 |
工业上以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁( FeTiO3),含有MgO、SiO2等杂质]为原料,制备金属钛和铁红的工艺流程如下: 已知:①酸浸时, FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+;②本实验温度下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11;请回答下列问题: (1)酸浸时如何提高浸取速度和浸取率_____________________________(至少答两种方法)。 (2)“水解”生成H2TiO3的离子方程式为_________________________。 (3)“沉铁”过程中,气态产物的电子式为__________________;该过程需控制反应温度低于35 ℃,原因为___________________________________________________。 (4)滤液3可用于制备Mg(OH)2。若滤液3中c(Mg2+)=1.0×10-3 mo/L,向其中加入NaOH固体,调整溶液pH值大于________时,可使Mg2+沉淀完全。 (5)“电解”时,电解质为熔融的CaO,两电极材料为石墨棒。则_______极石墨棒需要定期更换,原因是__________________________________________________________。 (6)测定铁红产品纯度:称取m g铁红,溶于一定量的硫酸之中,配成500.00 mL溶液。从其中量取20.00 mL溶液,加入过量的KI,充分反应后,用 c mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点,发生反应:I2+2S2O===S4O+2I-。平行滴定三次,硫代硫酸钠平均消耗体积为V mL。则铁红产品的纯度为________(用c、V、m表示)。 |
2. | 详细信息 |
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下: 已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等; ②酸性条件下,ClO3-不会氧化Co2+,ClO3-转化为Cl-; ③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L) ④CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶生成无水氯化钴。 请回答: (1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式___________。 (2)向浸出液中加入 NaClO3发生主要反应的离子方程式___________。 (3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀Ⅹ成分为___________。 (4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示,萃取剂使用的适宜pH范围是___________。(填选项序号字母) A 1.0~2.0 B 2.5~3.5 C 4.0~5.0 (5)制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是___________。 (6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取2g的粗产品溶于水,配成100mL溶液,取出20mL置于锥形瓶,加入K2CrO4做指示剂( Ag2CrO4为砖红色沉淀),用0.2mol/L的AgNO3溶液滴定至终点,重复2-3次,平均消耗AgNO3标准溶液10.00mL。该粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数为___________。用K2CrO4做指示剂时,需要控制溶液pH值为6.5~10.5,试分析原因______________________。 |
3. | 详细信息 |
高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上以菱铁矿(主要成分是FeCO3及少量SiO2)为原料制备高铁酸钠生产过程如下: (1)Na2FeO4中铁元素的化合价为___,高铁酸钠用于杀菌消毒时的化学反应类型为____(填“氧化还原反应”、“复分解反应”或“化合反应”)。 (2)按照上述流程,步骤①中碱浸时能否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH_____(填“能”或“不能”),理由是___________。 (3)步骤②中28%的稀硫酸需要用98%的浓硫酸配制,配制时所需玻璃仪器除量筒外,还____(填字母序号)。步骤③中检验Fe2+全部转化成Fe3+的方法是:__________。 A.容量瓶 B.烧杯 C.烧瓶 D.玻璃棒 E.酸式滴定管; (4)步骤④中除生成Na2FeO4外,还有NaCl生成,其离子方程式为_________;己知步骤⑤是向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液,则操作a的名称为_____。 (5)理论上,每获得0.5mol的FeO42-消耗 NaClO的总质量为_____。 |
4. | 详细信息 | |||||||||||||||||||||
氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下: 已知:①菱锰矿石主要成分是MnCO3,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素; ②常温下,CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46×10-10、7.42×10-11 ③相关金属离子c(Mn+)=0.1mol/L形成氯氧化物沉淀时的pH如下: 回答下列问题:
|
5. | 详细信息 |
某兴趣小组用废旧镀锌铁皮按下列流程制备七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O) 相关信息如下: ①金属离子形成氢氧化物沉淀的pH,如图A所示。 ②ZnSO4的溶解度(物质在100g水中溶解的质量)随温度变化曲线如图B所示。 请回答: (1)为提高镀锌铁皮中金属离子的浸出率,除了可适当增加硫酸的浓度,还可以采取的措施有:_______(任写一条)。 (2)步骤Ⅱ中需加入过量H2O2,请用离子方程式表示H2O2的作用________。 (3)步骤Ⅲ中调节pH范围为_______,调节pH宜选用的试剂为_______。 A.稀硫酸 B.氢氧化锌 C.氢氧化钠 D.氧化锌 (4)检验步骤Ⅲ所得滤液中是否含有Fe3+可采用的实验方法是_______。 (5)步骤Ⅳ需要用到下列所有操作:a.蒸发至溶液出现晶膜 b.在60℃蒸发溶剂 c.冷却至室温 d.在100℃蒸发溶剂 e.过滤 请给出上述操作的正确顺序______(操作可敢复使用)。 (6)步骤V中,某同学采用不同降温方式进行冷却结都,测得ZnSO4·7H2O颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均的较大晶粒,宜选择______方式进行冷却结晶。 A.快速降温 B.级慢降温 C.变速降温 (7)ZnSO4可用于制备金属锌。用锌和高铁酸钾制成的高铁碱性电池,能储存比普通碱性电池多50%的电能,已知该电池的总反应是2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。该电池正极反应式是________。 |
6. | 详细信息 |
ZrO2是重要的耐温材料,可用作陶瓷遮光剂。天然锆英石(ZrSiO4)含有铁、铝、铜等金属元素的氧化物杂质,工业以锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如下: 已知:Fe(SCN)3难溶于MIBK; Zr(SCN)4在水中溶解度不大,易溶于MIBK。 (1)锆英石中锆元素的化合价为____________。 (2)氯化主反应:ZrSiO4(s)+2C(s)+4Cl2(g) ZrCl4(g)+SiCl4(g)+2CO2(g) △H<0,ZrC14的产率随温度变化如图所示,由图可知氯化的最佳条件是_________。氯化过程ZrC14的产率随温度升高先增大后减小的原因是 __________。 (3)写出A12O3高温氯化过程中转化为AlC13的化学方程式___________________; (4)Na2S、H2S、NaCN等均为常用的铜沉淀剂,本流程使用NaCN除铜,不采用Na2S、H2S的原因是__________(用离子方程式解释)。若盐酸溶解后溶液中c(Cu2+)=0.01mol/L,当溶液中Cu2+开始沉淀时,c(CN-)= ___________。(已知Ksp[Cu(CN)2]=4.00×10-10) (5)实验室进行萃取和反萃取的仪器是_______。流程中萃取与反萃取的目的是_________。 |
7. | 详细信息 |
钼(Mo)是一种过渡金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂。钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量的PbS等)制备钼酸钠晶体的主要流程如图所示: (1)Na2MoO4·2H2O中钼元素的化合价是___________。结晶得到的是钼酸钠晶体的粗产品,要得到纯净的钼酸钠晶体,还需要进行的操作是___________(填名称)。 (2)焙烧过程中钼精矿发生的主要化学反应方程式为MoS2+O2-MoO3+SO2(未配平),该反应中氧化产物是___________。 (3)写出“碱浸”反应的离子方程式:_____。为了能提高该反应速率,可采取的措施有_____。 (4)碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO42-。当BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率是____________%[已知:碱浸液中c(MoO42-)=0.40mol·L-1,c(SO42-)=0.04mol·L-1,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp( BaMoO4)=4.0×10-8,加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略。] (5)如图是碳钢在盐酸、硫酸和钼酸钠-月桂酰肌氨酸缓释剂3种不同介质中腐蚀速率的实验结果: ①碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异,其原因可能是___________。 ②空气中缓释剂对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成 FeMoO4-Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀除需加入缓释剂外还需加入NaNO2,NaNO2的作用是________。 |
8. | 详细信息 |
重铬酸钠是一种用途极广的强氧化剂,工业上可以用铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2或FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]制备,其主要工艺流程如图所示。请回答下列问题: (1)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4的化学方程式为______________________。 (2)调节溶液的pH所选的试剂为___________(填名称),写出生成Al(OH)3的化学方程式______________________。 (3)Na2CrO4溶液酸化时发生反应2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙红色)+H2O。 ①该反应___________氧化还原反应(填“是”或“不是”),反应的平衡常数表达式:K=___________。 ②若向Na2Cr2O7溶液(橙红色)中加入足量的NaOH固体,溶液___________(填标号) A 变黄色 B 颜色不变 C 变红色溶液 ③已知:25℃时,Ag2CrO4的Ksp=1.12×10-12,Ag2Cr2O7,的Ksp=2×10-7。25℃时,向Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液,生成砖红色沉淀,且溶液酸性增强,该沉淀的化学式是___________。 (4)用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液生产重铬酸钾的反应为Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl,结合溶解度图回答,冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是___________。 |
9. | 详细信息 | |||||||||
钇的常见化合价为+3价,我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。 已知:①该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表:
|
10. | 详细信息 |
NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水,水溶液近中性,具有强还原性,可用于化学镀银、镍、铬等。一种利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2·H2O的工艺流程如下: 已知P4与两种碱的反应主要有: Ⅰ. 2Ca(OH)2+P4+4H2O=2Ca(H2PO2)2+2H2↑ Ⅱ. 4NaOH + P4+8H2O = 4NaH2PO2·H2O+2H2↑ Ⅲ. 4NaOH + P4+2H2O = 2Na2HPO3 +2PH3↑ Ⅳ. NaH2PO2+NaOH = Na2HPO3+H2↑ (1) 已知H3PO2是一元中强酸,NaH2PO2是___________(填“正盐”或“酸式盐”)。 (2)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2,从吸收液中获得NaH2PO2·H2O的操作为______________、______________过滤、洗涤和干燥。 (3) 用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀Ni,同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为:______________________。 (4) “反应”在温度和水量一定时,混合碱总物质的量与P4的物质的量之比[n(碱)/ n(磷)]与NaH2PO2产率的关系如图所示。当n(碱)/ n(磷)>2.6时,NaH2PO2的产率随n(碱)/ n(磷)的增大而降低的可能原因是______。 (5) 滤渣2主要成分为___________________ (填化学式)。 (6) “过滤2”的滤液须用Ag2SO4、Ba(OH) 2及Na2S溶液除去其中Cl-及Fe2+等,其中加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多,其主要原因是_________________。 (7)在工业上,可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸,请写出其阳极反应式_________________。 |
11. 综合题 | 详细信息 | ||||||||||||
氧化材料具有高硬度、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能。以锆英石(主要成分为 ZrSiO4,含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料通过碱熔法制备氧化锆(ZrO2)的流程如下: 25℃时,有关离子在水溶液中沉淀时的pH数据:
|
12. 综合题 | 详细信息 |
以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下: (1)铅是碳的同族元素,且比碳多4个电子层,则铅位于元素周期表第____周期___族 (2)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的离子方程式是________________。 (3)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为: i:2Fe2++ PbO2+4H++SO42−=2Fe3++PbSO4+2H2O ii: …… ① 写出ii的化学方程式:_________________________。 ② 请设计实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入__________溶液,溶液无颜色变化,再加入少量PbO2,溶液变为________色。 b.向a得到的溶液中加入___________________,溶液恢复原来的颜色。 (4)过程II中过滤操作所需要的玻璃仪器有__________________________。 |
13. 综合题 | 详细信息 |
黄血盐[亚铁氰化钾,K4Fe(CN)6]目前广泛用作食品添加剂(抗结剂),我国卫生部规定实验中黄血盐的最大使用量为10mg/kg。一种制备黄雪盐的工艺如下: 回答下列问题: (1)步骤Ⅰ反应的化学方程式为__________________________。 (2)步骤Ⅳ过滤所得的废液中含量较多的溶质为____________(填化学式)。 (3)步骤Ⅴ所用的试剂X是___________。(填化学式) (4)工艺中用到剧毒的HCN溶液,含CN- 的废水必须处理后才能排放。 已知: HCN是一种具有苦杏仁味的无色剧毒液体,易挥发,25℃时Ka(HCN)=6.25×10-10;溶液中H2CO3、HCO3-、CO32-的存在与溶液pH的关系如图所示: ①NaCN的电子式为___________。 ②处理含CN-废水的方法:第一步控制pH>10,用NaClO溶液先将CN-不完全氧化为OCN-;第二步控制pH为7.5~8.5,用NaClO溶液完全氧化OCN-生成N2和两种盐。第一步控制强碱性的主要目的是_______,第二步反应的离子方程式为____________。 (5)已知蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下: 用硫酸亚铁碱性试纸可以检验食品中是否含有CN-,方案如下: 若试纸变蓝则证明食品中含有CN-,基于普鲁士蓝的合成原理,请解释检测时试纸变蓝的原因:___________。 |
14. | 详细信息 | |||||||||||||||
某厂废酸主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+ 。利用该废液制备过二硫酸铵[( NH4) 2S2O8]和TiO2的一种工艺流程如下: 已知:i.TiOSO4在热水中易水解生成H2TiO3,相关离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如 下表:
|
15. | 详细信息 | |||||||||
四氢铝锂(LiAlH4)常作有机合成的重要还原剂。以辉锂矿(主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2,含少量Fe2O3)为原料合成四氢铝锂的流程如下: 已知:①几种金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
|
16. | 详细信息 |
是一种常见的强氧化剂,主要用于防腐、化工、制药等。现以某种软锰矿主要成分,还有、、等作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的,又制得反应条件已经省略。 已知:,回答下列问题: 滤渣A的成分是写化学式 ______。 析出沉淀B时,首先析出的物质是写化学式 ______。 步骤2中加入的作用为______。 滤液C中加入时发生反应的离子方程式是______。 完成步骤4中反应的化学方程式________________________ 电解制备的装置如图所示。电解液中最好选择______离子交换膜填“阳”或“阴”。电解时,阳极的电极反应式为______。 |
17. | 详细信息 |
NaClO2常用来漂白织物,其漂白能力是漂白粉的4~5倍NaClO2也是一种重要的杀菌消毒剂。工业上生产NaClO2的一种工艺流程如下图所示: (1)ClO2发生器中的产品之一是NaHSO4,在该发生器中所发生反应的离子方程式为___________。 (2)反应结束后,向ClO2发生器中通入一定量空气,目的是___________。 (3)吸收器中发生反应的化学方程式为___________。吸收器中要用冷的NaOH溶液和H2O2溶液吸收CO2,原因是___________。 (4)将ClO2通入食盐水中,用情性电极电解,也可以制得NaClO2产品。阳极的电解产物是___________(填化学式),阴极的电极反应式为___________。 (5)相同条件下,1 mol NaClO2与___________gCl2的氧化能力相当。 |
18. | 详细信息 | ||||||||||||
氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下: 常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:
|
19. 综合题 | 详细信息 |
锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量 Fe2O3、FeO、A12O3、SiO2等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。 (1)溶浸生产中为提高SO2回收率可采取的措施有_________(填序号) a.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触 b.增大通入SO2的流速 c.减少软锰矿浆的进入量 d.减小通入SO2的流速 (2)已知:室温下,Ksp[A1(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=l×10-39, pH=7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1× l0-6mol /L),需调节溶液pH范围为_______。 (3)由硫酸锰与K2S2O8溶液常温下混合一周,慢慢得到球形二氧化锰(MnO2)。请写出发生反应的离子方程式___________。 (4)将MnO2和 Li2CO3按4:1的物质的量比配料,混合搅拌,然后升温至600℃〜750℃,制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式 _____________ 。 (5)锰酸锂可充电电池的总反应为:Li1-xMn2O4+LixCLiMn2O4+C(0<x<1) ①充电时,电池的阳极反应式为_________,若此时转移lmole-,则石墨电极将增重______g。 ②废旧锰酸锂电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,为了安全,对拆解环境的要求是________。 |
20. | 详细信息 |
立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题: (1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为__________(填标号)。 A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色 (2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉: ①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为______________________。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为______________________。 ②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________(填化学式)。 ③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。 (3)成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000 mol·L−1的I2−KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂,过量的I2用0.1000 mol·L−1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2=2I−+。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为_________________,样品中S2−的含量为______________(写出表达式)。 |
21. | 详细信息 | |||||||||||||||||||||||||
湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等,其生产流程如图: 如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算):
|