黄铜矿是工业冶炼铜的原料,主要成分为CuFeS2。试回答下列问题:
(1)基态Cu原子的核外电子排布式为________;Cu、Zn的第二电离能大小I2(Cu)________(填“>”“<”或“=”)I2(Zn)。
(2)SO2分子中分子空间构型为________;与SO2互为等电子体的阴离子有________(写一种)。
(3)[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中心离子配位数为_______
(4)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。晶胞距离Mg原子最近Mg数目为____________
废铅蓄电池的回收中产生大量的铅膏,回收利用铅膏能有效减少铅污染,充分利用铅资源。
(1)铅膏制备PbO。铅膏经过预处理后(主要成分为PbSO4)加入Na2CO3溶液,使之转化为PbCO3,然后充分灼烧得到PbO。
①PbCO3分解产生aPbCO3•bPbO中间产物。PbCO3和PbSO4加热升温过程中固体的质量变化见图1。PbCO3在300 ℃时分解的产物为_____________。
②工业上用PbCO3热分解制备的PbO而不直接热分解PbSO4制备的PbO的原因是_____________。
(2)沉淀除铅。铅膏经过转化后得到含铅的Na2SO4废液,需要进一步除去废水中的铅。
①常温下,该废液中浓度为0.01 mol·L−1,则该废液中Pb2+浓度最大为_____________。[Ksp(PbSO4)=1.8×10−8]
②随温度升高和浓度增大废液中Pb2+浓度显著增大,所以工业通常采用向废液中加入Na2CO3、NaHCO3或NaOH等碱性沉淀剂产生Pb(OH)2沉淀除铅。废液随着pH的变化生成Pb(OH)2的质量如图2。向含铅废液中投放NaHCO3发生的离子方程式为_____________。在实际生产中采用NaHCO3或Na2CO3沉铅,不采用NaOH的原因是_____________。
(3)电化学除铅。利用脉冲电源(间歇性通入电流)电解法转化废液中的Pb2+实现铅资源化利用,可以提高除铅效率(除铅效率与Pb2+浓度有关),其原理示意图3。
①写出阳极的电极反应式:__________。
②采用脉冲电解比普通电源电解的优点是__________。
以AlCl3、工业V2O5(纯度为96%)为原料,低温提纯制备高纯V2O5,其主要实验流程如下:
已知:①无水AlCl3升华温度约170℃,在空气中会吸水部分水解。
②VOCl3(三氯氧钒)熔点约78 ℃,沸点约127 ℃,易水解生成V2O5。
③V2O5易溶于碱生成VO(偏钒酸盐),溶于强酸生成(氧基钒离子)。
(1)“氯化”产物为VOCl3和Al2O3,装置如图所示。
向反应装置中不断通入氩气的目的是_________;反应温度采用160℃左右的原因是_________。
(2)“沉钒”时控制温度为35 ℃、pH约为1,VOCl3转化为(NH4)2V6O16(多钒酸铵),其离子方程式为_________。
(3)“煅烧”时为避免生成的NH3将产物还原,需采取的措施是_________。
(4)氨解沉钒时也可将VOCl3与氨水作用,生成NH4VO3(为避免反应过于剧烈,需先将一定量VOCl3溶解于水中配制成钒溶液)。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系分别如图1、图2所示。
①钒溶液中会存在少量颗粒状沉淀,其可能成分为_________(填化学式)。
②为确定较适宜的沉钒条件,请结合图曲线,补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案:_________,使用专用仪器测定并计算沉钒率。(实验中可供选择的试剂:50 g·L-1的钒溶液、10 g·L-1的钒溶液、25 %的优级纯氨水、高纯水)
在碱性条件下使用鸟粪石[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O]处理氨氮废水具有加热时间短,氨逸出彻底等优点。反应原理如下:
yNa++yOH-+Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2OMgx(Na)y(PO4)z+yNH3↑+(n+y)H2O
Mgx(Na)y(PO4)z+y+nH2OyNa++Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O↓
(1)上述氨氮废水处理过程中鸟粪石所起的作用是__________。
(2)其它条件不变,若鸟粪石化学式中的z保持不变,x越大,处理相同量的氨氮废水所需的时间就_________(填:“越长”“越短”“不变”)。
(3)为测定鸟粪石的组成,进行下列实验:
①取鸟粪石2.45 g与足量的NaOH溶液混合,加热,收集到标准状况下的气体224mL
②另取鸟粪石2.45 g溶于稍过量盐酸,用蒸馏水配成100.00 mL溶液A;
③取25.00 mL溶液A,调节pH=10,用浓度为0.1000 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定Mg2+,滴定至终点,消耗EDTA标准溶液25 mL(已知Mg2+与EDTA反应的化学计量比1∶1);
④取25.00 mL溶液A,加入0.005mol的BiCl3,调节溶液pH生成Mg3(PO4)2和BiPO4沉淀,过滤,滤液中的Bi3+用EDTA标准溶液滴定为mol。通过计算确定鸟粪石的化学式_____________(写出计算过程)。
化合物F是合成一种增强记忆力药物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)E中的含氧官能团名称为__________。(写一种)
(2)A→B的反应类型为__________。
(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:__________。
①为α-氨基酸;②苯环上有4个取代基;③有6种不同化学环境的氢。
(4)C转为D生成的另一种产物的结构简式为__________。
(5)已知:R—Br→R—CN,请写出以苯甲醇()和为原料制备有机物X(结构如图)的合成路线流程图__________________(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Ni、Fe、Al2O3、CaO、炭及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:
己知:①草酸钴晶体难溶于水
②RH为有机物,可用RH、有机溶剂萃取出溶液中的Ni2+
③几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的PH如表所示:
| Fe3+ | Co2+ |
开始沉淀时 | 1.9 | 7.1 |
沉淀完全时 | 3.7 | 9.1 |
(1)“焙烧”的目的_______。
(2)“碱浸”过程中Al2O3发生反应的化学方程式为_______。
(3) 经硫酸酸化后,“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+的离子方程式为_______。
(4)“浸出液B”中加入CoO并调节pH值至3.7~7.1的目的为_______。
(5) 加入NaF溶液可将钙离子转化为沉淀并过滤除去,若所得滤液中c(F-)=1.0×10-2mol·L−1,则滤液中c(Ca2+)为_______mol·L−1[已知Ksp(CaF2)=1.05×10-10]。
(6) 萃取后水层中含有大量的Co2+,将水层与酸性KMnO4溶液充分混合生成Co3+、Mn2+,理论上完全反应消耗的n(Co2+)∶n(MnO4-)=_______。