(11分)Ⅰ.“中东有石油,中国有稀土”。稀土金属是我国战略性资源,应加以保护。稀土金属是周期表中ⅢB族中钪、钇和镧系十七种元素的总称,都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3价。钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如下:
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
Y3+ |
6.0 |
8.2 |
②在周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。
(1)欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则最好选用盐酸和 (填字母)
两种试剂,通过必要的操作即可实现。
A.NaOH溶液 B、氨水 C、CO2 D、HNO3
(2)流程图中用氨水调节pH=a时生成沉淀的化学式为 ,继续加氨水调至pH=b,此时发生反应的离子方程式为 。
(3)沉淀C为草酸钇,写出草酸钇隔绝空气加热生成Y2O3的化学方程式: 。
Ⅱ镧系元素铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素,在加热的条件下CeCl3易发生水解。
(4)无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备,其中NH4Cl的作用是___
。
(5)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离, 写出反应的离子方程式 。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
图Ⅰ 图Ⅱ
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是 。
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为 。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
7.7 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价: (若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3 mol·L-1,则Ca2+的浓度为 ______mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为 。
氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的(已折算成标准状况)。甲与水反应也能产生,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25g·L-1。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是_________;乙的空间构型是__________。
(2)甲与水反应的化学方程式是__________________________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是_______(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式________ 有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之
_________________________。
(已知Cu2O+2H+==Cu+Cu2++H2O)
(5)甲与乙之间_______(填“可能”或“不可能)发生反应产生,判断理由是
_______ _ 。
Ⅰ.(1)某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a 。
(2)将装置C中两种液体分离开的操作名称是___ __。装置D的作用是 。
Ⅱ.过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下:
已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水。I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是 ;
(2)检验“水洗”是否合格的方法是 ;
(3)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是:
第一步:准确称取a g产品于锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液,充分反应。
第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步:逐滴加入浓度为c mol·L—1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。
①判断此滴定实验达到终点的方法是: 。
②CaO2的质量分数为 (用字母表示);
在一定条件下可实现下列物质间的转化,如下图所示:
(1)固体A是一种重要的工业原料,其化学式为____________________。W的电子式为_____ ____
(2)写出W与气体丙反应的化学方程式___________________________
(3)利用上图中有关物质实现C→B的转变,写出该转变的离子方程式:__________ _____
(4)上述变化中的B和丙按物质的量3:2反应的离子方程式为:_______。
(5)若甲和乙恰好完全反应,则W与A的物质的量之比为_______。
一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到溶解平衡时。已知下表数据
物质 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Ksp/25℃ |
8.0×10-16 |
2.2×10-20 |
4.0×10-38 |
完全沉淀时的PH值 |
≥9.6 |
≥6.4 |
3~4 |
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不科学的是
A.向该溶液中加少量铁粉不能观察到红色固体析出
B.该溶液中c(SO42-):[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5:4
C.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
D.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH值到3~4后过滤,得到纯净的CuSO4溶液