【題目】中國是稀土資源大國,稀土是化學(xué)元素周期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱,被譽(yù)為“萬能之土”。某小組以釔礦石(Y2FeBe2Si2O10)為主要原料制備氧化釔(Y2O3)和鈹?shù)牧鞒?部分條件和產(chǎn)物省略)如圖所示:
已知部分信息如下:
①鈹、鋁的單質(zhì)及其化合物的化學(xué)性質(zhì)相似;
②稀土元素都是活潑金屬,性質(zhì)相似,常見化合價(jià)為+3;
③Fe3+ Y3+形成的氫氧化物沉淀的pH范圍如表所示:
離子 | Fe3+ | Y3+ |
開始沉淀的PH | 2.1 | 6.0 |
完全沉淀的PH | 3.1 | 8.3 |
請回答下列問題:
(1)沉淀A的主要成分是______(填化學(xué)式);操作A的名稱是____________________。
(2)釔礦石與氫氧化鈉共熔反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物為__________;寫出加入草酸生成沉淀的離子方程式:___________;草酸釔隔絕空氣煅燒的方程式______________。
(3)調(diào)節(jié)pH=a,則a的范圍為______________。
(4)已知常溫下;K[Y(OH)3]=1.0×10-23。Y3++3H2O=Y(OH)3+3H+平衡常數(shù)為K,則pK=-lgK=_____。
(5)敘述由Na2SiO3和Na2BeO3溶液制取BeCl2固體的過程:_______________。
【答案】Fe(OH)3 過濾 Fe2O3 Y3++3H2C2O4=Y2(C2O4)3↓+6H+ Y2(C2O4)3=Y2O3+3CO↑+3CO2↑ 3.1≤a<6 19 向Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中加入過量鹽酸,過濾,向?yàn)V液中加入過量氨水,過濾,洗滌沉淀,向沉淀中加入鹽酸溶解,在氯化氫氛圍內(nèi)蒸干溶液即得BeCl2
【解析】
(1)根據(jù)流程圖分析可知答案;(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理分析解答;(3)使Fe3+沉淀完全,且Y3+不能被沉淀;(4)本反應(yīng)平衡常數(shù)K·Ksp(Y(OH)3)=Kw3,代入數(shù)據(jù)即可求解;(5)通過物質(zhì)的分離與提純,可以得到答案。
(1)Fe2O3和Y2O3與鹽酸反應(yīng)后,溶液為FeCl3和YCl3混合物,通過調(diào)節(jié)pH使溶液中的FeCl3變?yōu)槌恋頌椋?/span>Fe(OH)3;操作A實(shí)現(xiàn)固液分離,操作為過濾,故答案為:Fe(OH)3;過濾;
(2)Y2FeBe2Si2O10中鐵的化合價(jià)為+2,共熔、過濾后得到Fe2O3,則通入氧氣的作用是將+2價(jià)的鐵氧化為+3價(jià),氧化產(chǎn)物為Fe2O3;加入草酸后YCl3會沉淀為草酸釔,離子方程式為Y3++3H2C2O4=Y2(C2O4)3↓+6H+;草酸釔中碳為+3價(jià),隔絕空氣煅燒下釔的化合價(jià)不變,故產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳,方程式為Y2(C2O4)3=Y2O3+3CO↑+3CO2↑,故答案為:Fe2O3;Y3++3H2C2O4=Y2(C2O4)3↓+6H+;Y2(C2O4)3=Y2O3+3CO↑+3CO2↑;
(3)溶液為FeCl3和YCl3混合物,通過調(diào)節(jié)pH使溶液中的FeCl3變?yōu)槌恋恚?/span>YCl3仍舊為離子形式,則3.1≤a<6,故答案為:3.1≤a<6;
(4) K=====11019,則pK=-lgK=19,故答案為19;
(5)Na2SiO3和Na2BeO2的混合物,可加入鹽酸,除去Na2SiO3,Na2BeO2與HCl反應(yīng)生成NaCl和BeCl2,加入氨水使BeCl2沉淀,再與鹽酸反應(yīng),可得純凈BeCl2,故答案為:向Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中加入過量鹽酸,過濾,向?yàn)V液中加入過量氨水,過濾,洗滌沉淀,向沉淀中加入鹽酸溶解,在氯化氫氛圍內(nèi)蒸干溶液即得BeCl2。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖中A、B、C、D、E、F、G均為有機(jī)化合物。
根據(jù)上圖回答問題:
(1)D、F的化學(xué)名稱是_______________、_________________。
(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型。
②__________,_______________;
④_________,________________。
(3)A的結(jié)構(gòu)簡式是_____________,1 mol A與足量的NaOH溶液反應(yīng)會消耗_____________mol NaOH。
(4)符合下列3個(gè)條件的B的同分異構(gòu)體的數(shù)目有__________個(gè)。
①含有鄰二取代苯環(huán)結(jié)構(gòu)
②與B有相同官能團(tuán)
③不與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】莽草酸可用于合成藥物達(dá)菲,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列關(guān)于莽草酸的說法正確的是
A.分子式為C7H6O5
B.分子中含有2種官能團(tuán)
C.可發(fā)生加成和取代反應(yīng)
D.在水溶液羧基和羥基均能電離出H+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NSR技術(shù)能降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過量條件下NOx的排放,其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.降低NOx排放可以減少酸雨的形成
B.儲存過程中NOx被氧化
C.還原過程中消耗1molBa(NO3)2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5NA(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
D.通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)NOx的儲存和還原
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,易溶于水,難溶于乙醇,是制備負(fù)載型活性鐵催化劑的主要原料。實(shí)驗(yàn)室用莫爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]制備K3[Fe(C2O4)3]·3H2O具體流程如圖:
回答下列問題:
(1)步驟②滴加過量6%H2O2,生成紅褐色膠狀沉淀,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。生成的沉淀不易過濾,過濾前需要的操作是___。
(2)步驟③將Fe(OH)3加入到KHC2O4溶液中,水浴加熱,控制pH為3.5-4,若pH偏高應(yīng)加入適量___(填“H2C2O4”或“K2C2O4”)。
(3)步驟④的操作是___、過濾。得到的晶體依次用少量冰水、95%乙醇洗滌,用95%乙醇洗滌的目的是___。
(4)測定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中鐵的含量。
①稱量mg樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)。滴定反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為___。滴定時(shí),盛放高錳酸鉀溶液的儀器是___(“酸式”或“堿式”)滴定管。
②向上述溶液中加入過量鋅粉至將鐵元素全部還原為Fe2+后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液VmL。該樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】磷酸鐵鋰是制作電池的材料,其制備過程可以簡化成如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.蒸發(fā)需要的硅酸鹽材料儀器有:燒杯、酒精燈、玻璃棒、泥三角
B.反應(yīng)釜中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H3PO4+Li2CO3=2LiH2PO4+H2O+CO2↑
C.分離的操作是過濾
D.燒結(jié)窯中氧化鐵與炭黑發(fā)生氧化還原反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室通過6NaClO3 + CH3OH + 3H2SO4 = 6ClO2 + 5H2O + 3Na2SO4 + CO2制備ClO2,并將其轉(zhuǎn)化為便于運(yùn)輸和儲存的NaClO2固體,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(已知ClO2沸點(diǎn)為10℃,濃度較高時(shí)易發(fā)生爆炸)下列說法正確的是
A.試劑X是甲醇
B.B中開始反應(yīng)后立即停止通二氧化碳
C.此實(shí)驗(yàn)可以不用冰水浴
D.C中發(fā)生的反應(yīng)方程式為:2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了檢驗(yàn)淀粉水解的產(chǎn)物,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案:
請回答下列問題:
(1)試劑1為20%的H2SO4溶液,其作用是_________;
(2)試劑2為_________NaOH溶液,其作用是_________,使檢驗(yàn)水解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_________;
(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_________;
(4)為檢驗(yàn)淀粉液是否已完全水解,取少量水解液于試管中,加入碘水,則證明淀粉未完全水解的現(xiàn)象是_________;
(5)如果實(shí)驗(yàn)過程中沒有加入試劑2而直接加入試劑3,能否實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>_________(填”能”或”否”)否,若不能,其原因是_________硫酸能溶解Cu(OH)2而使實(shí)驗(yàn)失敗,最簡單的改正措施是_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案消除甲醇對水質(zhì)造成的污染,主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程,原理如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是
A.M為電源的正極,N為電源負(fù)極
B.電解過程中,需要不斷的向溶液中補(bǔ)充Co2+
C.CH3OH在溶液中發(fā)生6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+
D.若外電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,則產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L
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