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碲是当代高科技材料不可缺少的重要组成元素。以铋碲矿(主要含Te、Bi、Si、S等...

碲是当代高科技材料不可缺少的重要组成元素。以铋碲矿(主要含TeBiSiS等元素)为原料生产精碲的工艺流程如下:

已知:TeO2是两性氧化物,微溶于水.回答下列问题:

(1)浸出液中碲以TeO2+存在,步骤①加入Na2SO3进行还原,反应的离子方程式为________Na2SO3的实际用量比理论用量偏多,其主要原因是________

(2)王水是由约3体积浓盐酸和约1体积浓硝酸配制而成。在实验室中配制王水所用的玻璃仪器除玻璃棒外还有________。王水溶解粗碲时,加入的碲粉与生成的NO的物质的量之比为________

(3)粗碲中仍含有硅元素,净化时加入CaCl2溶液可以除去硅元素,硅元素将以________(填化学式)形式被除去。

(4)步骤③,将Na2TeO3转化为TeO2,反应的离子方程式是________

(5)电解时,精碲在______极析出,电解产物中可循环使用的是________

 

TeO2++2SO32-+H2O=Te↓+2SO42-+2H+ Na2SO3与盐酸反应产生SO2 (或与浸出液中其他氧化性物质反应) 量筒和烧杯 3:4 CaSiO3 TeO32-+2H+=TeO2↓+H2O 阴 NaOH 【解析】 (1) 碲以TeO2+存在,步骤①加入Na2SO3进行还原,发生氧化还原反应生成粗碲、硫酸根离子,并用电荷守恒配平;浸泡时,用HCl、NaClO3过量,加入亚硫酸钠时会发生化学反应; (2) 实验室配制王水时,量取盐酸、硝酸的体积用量筒,配制时在烧杯中,搅拌使用玻璃棒;王水溶解粗碲时,反应的离子方程式为3Te+4H++4NO3-=3TeO2+4NO↑+2 H2O; (3)粗碲中仍含有硅元素,且以硅酸根离子的形式存在; (4)步骤③,通过调节pH,将Na2TeO3转化为TeO2; (5) TeO2是两性氧化物,加入NaOH时,以TeO32-形式存在,电解时,Te的化合价降低,得电子生成氢氧根离子、Te。 (1) 碲以TeO2+存在,步骤①加入Na2SO3进行还原,发生氧化还原反应生成粗碲、硫酸根离子,并用电荷守恒配平,离子方程式为TeO2++2SO32-+H2O=Te↓+2SO42-+2H+;浸泡时,用HCl、NaClO3过量,加入亚硫酸钠时会发生化学反应,导致Na2SO3的实际用量比理论用量偏多; (2) 实验室配制王水时,量取盐酸、硝酸的体积用量筒,配制时在烧杯中,搅拌使用玻璃棒;王水溶解粗碲时,反应的离子方程式为3Te+4H++4NO3-=3TeO2+4NO↑+2 H2O,碲粉与生成的NO的物质的量之比为3:4; (3)粗碲中仍含有硅元素,且以硅酸根离子的形式存在,加入CaCl2溶液时可生成硅酸钙沉淀; (4)步骤③,通过调节pH,将Na2TeO3转化为TeO2,反应的离子方程式为TeO32-+2H+=TeO2↓+H2O; (5) TeO2是两性氧化物,加入NaOH时,以TeO32-形式存在,电解时,Te的化合价降低,得电子,则在阴极产生;同时生成氢氧根离子,则可循环使用物质为NaOH。  
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二甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得二甲醚。反应方程式如下:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1

(1) 二甲醚亦可通过合成气反应制得,相关热化学方程式如下:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH2

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3 3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH4

则ΔH1=__________________(用含有ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式表示)

(2)经查阅资料,上述甲醇脱水反应平衡常数Kp的计算式为lnKp= - 2.205+(2708.6137/T)  (Kp为以分压表示的平衡常数,T为热力学温度),且催化剂吸附H2O(g)的量会受压强影响,从而进步影响催化效率。

①在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)脱水转化为CH3OCH3(g)的倾向__________ (增大不变减小”),ΔH4________2ΔH2+ΔH3 (“>”<”“=”)

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

分压/MPa

0.50

0.50

0.50

 

②某温度下(此时Kp=100),在密闭容器中加入一定量CH3OH,某时刻测得各组分的压如下:

此时正、逆反应速率的大小:V____V(“>”“<”“=”)

200℃时,在密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为__________(填序号).

A< 1/3  B1/3   C1/3~1/2  D1/2   E> 1/2

300℃时,使CH3OH(g)以一定流速通过催化剂,V/F(按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请简述在上述条件下,压强对甲醇转化率影响的规律,并解释变化原因__________

(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用,工作原理如图2所示。

①负极的电极反应式为__________

②现利用该电池电解CuC12溶液,当消耗2.3g二甲醚时,电解所得铜的质量为_________g(设电池的能量利用率为50%)

 

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硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]FeSO4稳定,不易被氧气氧化,常用于代替FeSO4作分析试剂。某小组尝试制备少量(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O并探究其分解产物。

I.制备硫酸亚铁铵晶体的流程如下:

(1)铁屑溶于稀硫酸的过程中,适当加热的目的是_________

(2)将滤液转移到_________中,迅速加入饱和硫酸铵溶液,直接加热蒸发混合溶液,观察到_________停止加热。蒸发过程保持溶液呈较强酸性的原因是_________

Ⅱ.查阅资料可知,硫酸亚铁铵晶体受热主要发生反应:

____(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O=____Fe2O3+____SO2↑+____NH3↑+____N2↑+____H2O

但伴有副反应发生,生成少量SO3O2。设计以下实验探究部分分解产物:

(3)配平上述分解反应的方程式。

(4)加热过程,A中固体逐渐变为_______色。

(5)B中迅速产生少量白色沉淀,反应的离子方程式为______

(6)C的作用是_________

(7)D中集气瓶能收集到O2,____ (填“能”或“不能”)用带火星木条检验。

(8)上述反应结来后,继续证明分解产物中含有NH3的方法是_________

 

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海洋是资源的宝库,醢藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等,海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。

(1)下列说法正确的是_________

aAgClAgBrAgI的颜色依次变深    bFClBrI的非金属性依次增强

cHFHClHBrHI的还原性的依次增强    dF2Cl2Br2I2H2化合由难变易

(2)实验室从海藻灰中提取少量碘的流程如下图:

①氧化时,可以加入MnO2在酸性条件下进行氧化,反应的离子方程式为:_________

②上述步骤①②③分离操作分别为过滤、__________________

(3)从海水提取的粗盐中含有Mg2+Fe2+Ca2+SO42等杂质,“除杂”所需试剂有:①过量的NaOH溶液②过量的Na2CO3溶液③适量的盐酸④过量的BaCl2溶液.试剂的添加顺序为_________

为使Ca2+完全沉淀,溶液中c(CO32)应不小于_________mol/L[已知Ksp(CaCO3)=2.9×10-9,离子浓度小于1×10-5mol/L视为完全沉淀]

(4)目前,利用食盐制取纯碱主要有氨碱法和“联合制碱法两种工艺

①能析出 NaHCO3的原因是_________

氨碱法是在滤液中加入_________产生NH3,循环使用,但产生大量的度弃物CaCl2联合制碱法是在滤液中继续通入NH3,并加入NaCl粉末以制得更多的副产物_________

③常温下,向饱和食盐水中通入NH3CO2,当(HCO3)=c(NH4+)时,溶液的pH_____7 (填“>”、“<”或“=)

 

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常温下,将1.0L X mol/L CH3COOH溶液与0.1mol NaOH固体混合充分反应,再向该混合溶液中通人HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列说法正确的是

A.X<0.1

B.ba过程中,水的电离程度逐渐增大

C.Ka (CH3COOH) =10-8/(X-0.1)

D.bc过程中,c(CH3COOH)/c(CH3COO) 逐渐变小

 

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废水中过量的氨氮(NH3NH4+)会导致水体富营养化。为研究不同pH下用NaClO氧化废水中的氨氮(用硝酸铵模拟),使其转化为无污染的气体,试剂用量如下表。已知:HClO的氧化性比ClO的氧化性更强。下列说法错误的是

pH

0.100mol/L

NH4NO3(mL)

0.100mol/L

NaClO(mL)

0.200mol/L

H2SO4(mL)

蒸馏水

(mL)

氨氮去除

(%)

1.0

10.00

10.00

10.00

10.00

89

2.0

10.00

10.00

V1

V2

75

6.0

……

……

……

……

85

 

 

A.V1=2.00

B.pH=1时发生反应:3ClO+2NH4+=3Cl+N2+3H2O+2H+

C.pH1升高到2,氨氮去除率降低的原因是更多的HClO转化为ClO

D.pH控制在6时再进行处理更容易达到排放标准

 

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