“稀土之父”徐光宪对稀土萃取分离做出了巨大贡献。稀土是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料。钪(Sc)是稀土金属之一,如图是制备Sc的工艺流程。
已知:xNH4Cl•yScF3•zH2O是ScF3与氯化物形成的复盐沉淀,在强酸中部分溶解。“脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。
据此回答:
(1)在空气中焙烧Sc2(C2O4)3只生成一种碳氧化物的化学方程式为 ________。
(2)图1是含Sc元素的离子与F-浓度和pH的关系。用氨调节溶液pH,调节3.5<pH<4.2原因是________。
(3)图2是“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系,其中在380℃到400℃会有白烟冒出,保温至无烟气产生,即得到ScF3,由图像中数据计算复盐中x:z=________;工艺流程中可回收利用的物质是________。
(4)传统制备ScF3的方法是先得到ScF3•6H2O沉淀,再高温脱水得ScF3,但通常含有ScOF杂质,原因是________(用化学方程式表示)。流程中将复盐沉淀后“脱水除铵”制得纯度很高的SeF3,其原因是________。
氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工原料,常用作催化剂、杀菌剂。化学小组用如图装置(部分夹持装置略去)制备氯化亚铜。
已知:①氯化亚铜是一种白色固体,能溶于氨水,微溶于水,不溶于酒精;在空气中会被迅速氧化。
②在酸性条件下,某些中间价态的离子能发生自身氧化还原反应。
实验步骤:
I.打开分液漏斗活塞,向三颈瓶中加盐酸调pH至2~3。打开活塞K,通入SO2,溶液中产生白色沉淀,待反应完全后,再通一段时间的气体。
II.将反应混合液过滤、洗涤、干燥得CuCl粗产品,纯化后得CuCl产品。
回答下列问题:
(1)装置B的作用是________。
(2)步骤I中通入SO2发生反应的离子方程式是________。
(3)步骤II中采用抽滤法过滤的主要目的是________;用95%的乙醇代替蒸馏水洗涤的优点是________。
(4)化学小组同学在实验过程中,将分液漏斗中的0.lmol•L-1盐酸换为6mol•L-1盐酸,通入SO2,最终未得到白色沉淀。
①对此现象有如下猜想:
猜想一:Cl-浓度过大,与CuCl发生反应
小组同学对猜想一的原理进行深入研究,查阅资料知:CuCl+Cl-⇌CuCl2-,据此设计实验:将上述未得到沉淀的溶液_____(填操作),若观察到有白色沉淀析出,证明猜想一正确。
②猜想二:________。
设计验证猜想二是否成立的实验方案________。
1,3-丁二烯是重要的化工原料,工业上常用1-丁烯催化脱氢的方法制备。将0.lmol1-丁烯和0.675mol水蒸气组成的混合气,在80kPa恒压下进行反应:CH3CH2CH=CH2(g)CH2=CHCH=CH2(g)+H2(g)△H。
请回答下列问题:
(1)已知化学键键能数据如下,由此计算△H=____________kJ•mo1-1。
化学键 | C-C | C=C | C-H | H-H |
键能/kJ•mol-1 | 348 | 612 | 412 | 436 |
(2)如图表示脱氢反应中温度对1-丁烯的平衡转化率的影响,工业生产通常控制反应温度600℃。
①请解释工业生产控制温度在600℃的原因___________。
②此温度下反应进行2.5h后达到平衡,从开始反应到建立平衡,以H2表示的反应速率为v(H2)=_________kPa•h-1;脱氢反应的平衡常数Kp=_________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,p分=p总×物质的量分数)。
(3)在密闭容器中反应达到平衡后,再充入1.575mol1-丁烯和1.625mol1,3-丁二烯,化学反应向_________(填“正反应”、“逆反应或“不移动”)方向进行 。
我国采用的Cu2O/TiO2–NaBiO3光催化氧化技术能深度净化工业含有机物的废水。回答下列问题:
(1)钛(Ti)的基态原子M能层中能量不同的电子有_____________种。
(2)该技术能有效将含有机物废水中的农药、醇、油等降解为水、二氧化碳、硝酸根离子等小分子。
①H2O、CH3OH、分子中O-H键的极性最强的是_____________。
②C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_____________。
(3)将少量无水硫酸铜溶解在水中,形成蓝色溶液,再加入过量氨水,溶液变为深蓝色。深蓝色离子的结构如图所示,lmol该离子中所含σ键为_____________mol(包括配位键);向深蓝色溶液中缓慢加入乙醇,得到深蓝色晶体,加热该晶体先失去组分b的原因是_____________。
(4)铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造高精度铸型。金属铋的结构示意图如图1所示,其晶胞结构如图2所示。若铋原子的半径为rpm,则该晶体的密度为_____________g•cm-3 (用含r和NA数学表达式表示)。
常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol•L-1的KSCN、K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列叙述错误的是
A.Ksp(Ag2CrO4)的数值为10-9.92
B.a点表示的是Ag2CrO4的不饱和溶液
C.沉淀废液中的Ag+用K2CrO4溶液比等浓度的KSCN溶液效果好
D.Ag2CrO4(s)+2SCN-(aq)⇌2AgSCN(s)+CrO42-(aq)的平衡常数为1012.08
一种新型的电解废水处理技术是以活性炭为电极板和粒子凝胶颗粒填充的电解装置(如图所示)。用该装置电解过程中产生的羟基自由基(•OH)氧化能力极强,能氧化苯酚为CO2、H2O。下列说法错误的是
A.阳极电极反应为2H2O—4e-=O2↑+H+
B.H+通过离子交换膜向阴极移动
C.苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH+28•OH=6CO2↑+17H2O
D.每转移0.7mole一两极室共产生气体体积为11.2L(标况)