以沉淀法除去工业级偏钒酸铵(NH4VO3)中硅、磷元素杂质的流程如下: (1)碱熔时,下列措施有利于NH3逸出的是 。 a.升温 b.加压 c.增大NaOH溶液浓度 (2)滤渣主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3,已知Ksp[Mg3(PO4)2] = 6.4×10-26,Ksp(MgSiO3) = 2.3×10-5。若滤液中c(PO43-)≤10-6 mol·L-1,则c(Mg2+)至少为 mol·L-1。 (3)由图可知,加入一定量的MgSO4溶液作沉淀剂。随着温度升高,除磷率下降,其原因是Mg3(PO4)2溶解度增大、 ;随着温度升高,除硅率增大,其原因是 (用离子方程式表示)。 (4)沉钒时,反应温度需控制在50℃,在实验室可采取的措施为 。在此温度和pH=8的最佳条件下,探究NH4Cl的浓度对沉钒率的影响,设计实验步骤(常见试剂任选):取两份10 mL一定浓度的滤液A和B,分别加入1 mL和 10 mL的1 mol·L-1NH4Cl溶液,向 , 控制两份溶液温度均为50℃、pH均为8,由专用仪器测定沉钒率。(忽略混合过程中溶液体积的变化) (5)高纯的偏钒酸铵灼烧可制备新型光电材料V2O5,该反应的化学方程式为 。
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电解饱和食盐水所得溶液经多次循环使用后,ClO-、ClO3-含量会增加。 已知:Ⅰ.NaHCO3固体50℃开始分解,在溶液中分解温度更低。 Ⅱ.碱性条件下,ClO-有强氧化性,ClO3-性质稳定。 Ⅲ.酸性条件下,ClO3-被Fe2+还原为Cl-,MnO4-被Fe2+还原为Mn2+。 (1)氯酸盐产生的原因可表示为3ClO-2Cl-+ClO3-,该反应的平衡常数表达式为 。 (2)测定电解盐水中ClO3-含量的实验如下: 步骤1:量取盐水样品V mL,调节pH至9~10,再稀释至500 mL。 步骤2:取10.00 mL稀释后的试液,滴加5%的双氧水,至不再产生气泡。 步骤3:加入饱和NaHCO3溶液20 mL,煮沸。 步骤4:冷却,加足量稀硫酸酸化。 步骤5:加入a mol·L-1 FeSO4溶液V1 mL(过量),以如图所示装置煮沸。 步骤6:冷却,用c mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4标准溶液V2 mL。 ①稀释时用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、 。 ②步骤2用双氧水除去盐水中残留ClO-的离子方程式为 ,还原剂不用Na2SO3的原因为 。 ③与步骤5中通N2目的相同的实验是 (填写步骤号)。 ④该盐水试样中ClO3-的浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示)。 ⑤为提高实验结果的精确度,还需补充的实验是 。
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氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。 (1)合成氨反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)在一定条件下能自发进行的原因是 。电化学法是合成氨的一种新方法,其原理如图1所示,阴极的电极反应式是 。 (2)氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影响,恒温恒容时,将总物质的量3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应,结果如图2所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化,c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/ n(CO2)]= 时,尿素产量最大;经计算,图中y= (精确到0.01)。 (3)废水中含氮化合物的处理方法有多种。 ①NaClO溶液可将废水中的NH4+转化为N2。若处理过程中产生N2 0.672 L(标准状况),则需要消耗0.3 mol·L-1的NaClO溶液 L。 ②在微生物的作用下,NH4+经过两步反应会转化为NO3-,两步反应的能量变化如图3所示。则1 mol NH4+ (aq)全部被氧化成NO3- (aq)时放出的热量是 kJ。 ③用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度,得到的产物能参与大气循环,则反应后溶液的pH (填“升高”、“降低”或“不变”)。
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将MnO2与FeSO4溶液、硫酸充分反应后过滤,将滤液加热至60℃后,再加入Na2CO3溶液,最终可制得碱式碳酸锰[aMnCO3·bMn(OH)2·cH2O]。 (1)用废铁屑与硫酸反应制备FeSO4溶液时,所用铁屑需比理论值略高,原因是 ,反应前需将废铁屑用热Na2CO3溶液浸泡,其目的是 。 (2)为测定碱式碳酸锰组成,取7.390 g样品溶于硫酸,生成CO2 224.0 mL(标准状况),并配成500 mL溶液。准确量取10.00 mL该溶液,用0.0500 mol·L-1 EDTA(化学式Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mn2+(原理为Mn2+ +H2Y2-=MnY2-+2H+),至终点时消耗EDTA标准溶液28.00 mL。通过计算确定该样品的化学式。(写出计算过程)
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2Zn(OH)2·ZnCO3是制备活性ZnO的中间体,以锌焙砂(主要成分为ZnO,含少量Cu2+、Mn2+等离子)为原料制备2Zn(OH)2·ZnCO3的工艺流程如下: (1)用(NH4)2SO4与NH3·H2O物质的量之比为1∶2 的混合溶液浸取锌焙砂时,生成[Zn(NH3)4]2+,该反应的离子方程式是 。浸取过程加入H2O2的目的是 。 (2)适量S2-能将Cu2+等离子转化为硫化物沉淀而除去,若选择置换的方法除杂,则应加入的物质为 。 (3)气体A的化学式是 。 (4)过滤3所得滤液可循环使用,其主要成分的化学式是 。证明2Zn(OH)2·ZnCO3沉淀洗涤完全的方法是 。 (5)为实现循环生产,下列物质中可以用来代替(NH4)2S完成除杂的是 。(填字母) a.Na2S b.K2S c.BaS
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工业上利用H2SiF6溶液制备BaF2,同时可得到副产品SiO2,其工艺如下: 已知:焙烧过程的反应为(NH4)2SiF6 + BaCO3 BaSiF6 + 2NH3↑+ CO2↑+H2O↑ (1)焙烧的气体产物能恰好完全反应生成物质A,则A的化学式为 。 (2)氨解反应为放热反应,且反应能进行完全。该反应需降温冷却的原因为 、 。 (3)热解的另一产物是含两种元素的气体,该气体水解的化学方程式是 。 (4)SiO2可用于制作 ,该物质在信息传输中具有重要应用。 (5)为保持该过程的持续循环,每生成1 mol BaF2,理论上需补充原料H2SiF6 mol。
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在两个容积均为1 L密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)/n(CO2)]充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g) + 6H2 (g)C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率 α(CO2)与温度的关系如下图所示。 下列说法正确的是 A.该反应的ΔH > 0 B.氢碳比:X < 2.0 C.在氢碳比为2.0时,Q点v(逆)小于P点的v(逆) D.P点温度下,反应的平衡常数为512
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25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A.pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合: c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) B.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1CH3COOH溶液等体积混合(pH=4.75): c (CH3COO-) + c (CH3COOH) = 2 c(Na+) C.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液混合至pH=7: c(Na+)>c(Cl-) = c(CH3COOH)>c(CH3COO-) D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合: c (HCO3-) + 2c (H+) + 3c (H2CO3) = c(CO32-) + 2c(OH-)
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根据下列实验现象所得结论正确的是
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下列设计的实验方案能达到实验目的的是 A.制备干燥的NH3:加热浓氨水,将生成的气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶 B.提纯含有少量HCl的CO2:将混合气体依次通过盛有饱和碳酸钠溶液、浓硫酸的洗气瓶 C.检验食盐中是否含有碘酸钾:取少量的食盐溶液,加稀硫酸酸化,再滴入淀粉溶液,观察实验现象 D.探究温度对化学平衡移动的影响:将盛有NO2和N2O4混合气体的烧瓶,先后置于冷水和热水中,观察烧瓶中气体颜色的变化
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