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文档简介
1、 .2020届福建高三化学一一化学工业流程大题周练(以稀土(铈等)为载体)23 /182020届届届231.稀土元素包括钪、钇和镧系共17种元素,是重要的战略资源,我国稀土资源丰富。从氟碳铈矿(主要化学成分为CeFCO3)提取铈族稀土元素的一种工艺流程如下:产品已知:焙烧后铈元素主要以CeO2,形式存在,Ce(OHh的Ksp=1.0 x10-20。Ce4+能与SO4-结合成CeSO42+,Ce3+能被萃取剂HR萃取。(1)为提高原料的利用率,焙烧前应将矿石处理。TOC o 1-5 h z(2)“浸取”过程中铈元素发生反应的离子方程式为.“转化”过程中h2o2的作用是。“萃取”过程中发生反应:C
2、e3+(水层)+3HR(有机层)#CeR3(有机层)+3H+(水层),设计“萃取”和“反萃取”操作的目的HR应该具有的特点是。萃取剂HR的密度一定比水大萃取剂HR不溶于水,也不和水反应萃取剂HR和Ce3+不反应Ce3+在萃取剂中溶解度大于水中TOC o 1-5 h z“调节pH”时,为了使Ce3+完全沉淀(浓度小于1x10-5mol/L),溶液的pH应大于。(6)“氧化”操作得到产品的化学方程式为。(7)CeO2,是汽车尾气净化器中的关键催化剂,能在还原性气氛中供氧,在氧化性气氛中耗氧,过程为:2CeO2#2CeO2-x+xO2T(0 x0.5)o写出CeO2消除CO的化学方程式o氟碳铈矿(主
3、要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。孤羈钵矿回答下列问题:TOC o 1-5 h zCeFCO3中Ce的化合价为。氧化焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时发生反应的离子方程式为。为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小。其原因是HT是一种难溶于水的有机溶剂,它能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层)#CeT3(有机层)+3H+(水层)。操作I的名称是,操作II加入稀h2so4的目的是。向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式为。二氧化铈(
4、CeO?)是-种重要的稀土氧化物,平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某课题组以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。fSisS)逹迫2蒸发嚴第常艦晾干酬2NaOH|小含任鬥右十|叱比已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。回答下列问题:稀酸A是a、盐酸b、硫酸c、硝酸TOC o 1-5 h z滤液1中加入H2O2溶液的目的是。写出滤渣1到滤液2的离子方程式。设计实验证明滤液1中含有Fe2+。在酸性溶液中,已知Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成Fe3O4,书写该反应的
5、离子方程式。硫酸铁铵晶体Fe2(SO4)3-2(NH4)2SO4-3巴0广泛用于水的净化处理,但其在去除酸性废水中的悬浮物时效率降低,其原因是。取上述流程中得到的Ce(0H)4产品0.531g,加硫酸溶解后,用浓度为0.1000mol2020届福建高三化学一一化学工业流程大题周练(以稀土(铈等)为载体)23 /18L-1的FeS04标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液。该产品中Ce(0H)4的质量分数为(结果保留两位有效数字),Mr(Ce)=140。著名化学家徐光宪在稀土领域贡献突出,被誉为“稀土界的袁隆平”。钇是稀土元素之一,我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2Fe
6、Be2Si2O10),工业上通过如下工艺流程制取氧化钇,并获得副产物铍。紀矿石诫濟Irr稀盐酸帥粉束查園疗而百已知:i.钇(Y)的常见化合价为+3价;ii铍和铝处于元素周期表的对角线位置,化学性质相似;iii.Fe3+、Y3+形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:蘭子开皓沉淀时的卩H2.1完全沉淀时的(II5.16.0将钇矿石与NaOH共熔的反应方程式补充完整:Y2FeBe2Si2O10+NaOH+込Y(OH)3+Fe2O3+TOC o 1-5 h zNa2SiO3+Na2BeO2+电0滤渣II的主要成分是。试剂A可以是(填序号)。A.NaOH溶液B.氨水C.CO2D.CaO用氨水调节pH=a时,a
7、的取值范围是。计算常温下Y3+3H2O#Y(OH)3+3H+的平衡常数K=。(常温下KspY(OH)3=8.0X10-23)(6)滤液III加入氨水产生沉淀的离子方程式为从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是氢氧化铈Ce(0H)4是一种重要的稀土氢氧化物,它可由氟碳酸铈精矿(主要含CeFCO3)经如下流程获得:史空鼻蒔-4謫十阿址诵編曇|如隸1已知:在酸性溶液中Ce4+有强氧化性,回答下列问题:氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈(CeO2),其在酸浸时反应的离子方程式为已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:2Ce3+(水层)+6HT(有机层)#2CeT3+6H+(水层
8、)从平衡角度解释:向CeTJ有机层)加入H2S04获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是;已知298K时,KspCe(OH)3=1x10-20,为了使溶液中Ce3+沉淀完全,需调节pH至少为;取某Ce(0H)4产品0.50g,加硫酸溶解后,用0.1000molL-iFeS04溶液滴定至终点(铈被还原成Ce3+)o(已知:Ce(OH)4的相对分子质量为208)FeSO4溶液盛放在(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;根据下表实验数据计算Ce(OH)4产品的纯度4滴定次数FeSO4溶液体积(mL)滴定前读数滴定后读数第一次0.5023.60第二次1.0026.30第三次1.2024.10稀土元素是元素周
9、期表中第IIIB族钪、钇和镧系元素的总称。第三代永磁体材料钕铁硼(NdFeB)因其优异的综合磁性能,被广泛应用于计算机、通信信息等高新技术产业。回答下列问题:基态Fe原子的价电子排布式为;铁、钻、镍元素性质非常相似,原子半径接近但依次减小,NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠相同,则晶格能NiO(填“”“”或“=”)FeO。氨硼烷化合物(Nh3BH3)是一种新型化学储氢材料,与该化合物分子互为等电子体的有机物为(填化学式);氨硼烷分子中N、B原子的杂化方式分别为FeS04-(nh4)2S046H2O俗称摩尔盐,相对于FeS047H2O而言,摩尔盐不易失水,不易被空气氧化,在化学分析实验中常用于
10、配制Fe(II)的标准溶液,试分析硫酸亚铁铵晶体中亚铁离子稳定存在的原因:钕是最活泼的稀土金属之一,晶体为六方晶系,钕原子以六方最密堆积方式连接。晶胞参数:a=xpm,b=xpm,c=ypm,a=90,B=90,y=120。每个晶胞含有个钕原子,设阿伏加德罗常数为N人,则金属钕的密度为gcm-3(Nd的相对原子质量为M,列出计算表达式)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23,回答下列问题:钒被认为是一种稀土元素,广泛分散于各种矿物中,钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8电子稳定结构,其化学式为K2H6U2V2O15(其中钒元素的化
11、合价为+5价)。若用氧化物的形式表示,该化合物的化学式为:。五氧化二钒是工业制造中的常用催化剂,如工业制硫酸中就利用五氧化二钒作催化剂。从含钒废催化剂中回收钒,传统的技术是“氧化焙烧法”,其具体流程为图1:其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧,这时矿石中所含的V2O5就转化为Navo3,然后用水从烧结块中浸出NaVO3,再用稀硫酸酸化就得到V2O5的水合物,经过煅烧就可得到v2o5。TOC o 1-5 h z配料在焙烧前磨碎的目的。写出焙烧过程中v2o5发生反应的化学方程式:。测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5,V2O5在酸性溶液里转变成VO,再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。反应的化学方
12、程式为:VO+H2c2O4=VO+2CO2+H2O.若反应消耗0.9g草酸,参加反应的钒元素质量是go以V205为催化剂,使S02转化为S03的反应如下:某温度下,SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图2所示。根据图示回答下列问题:将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为O.IOMPa.该反应的平衡常数表达式为,等于。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)K(B)(填“”、“3/K】mol/L=j1x1020mol/L=10-5mol/L,故pH9,c(Ce3+)1x10-5故答案为:9;“氧化”操作得到产品的化学方程式为4Ce(0H
13、)3+O2+2H2O=4Ce(0H)4,故答案为:4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4;CeO2消除CO的化学方程式为:CeO2+xCO=CeO2-x+xCO2,故答案为:CeO2+xCO=CeO2-x+xCO2。2.【答案】+32CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2T+4H2O温度升高,双氧水发生分解,造成浸出率偏小分液或萃取分液混合液中加入稀H2SO4使C(H+)增大,平衡向生成Ce3+水溶液方向移动,得到含Ce3+浓度大的溶液4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4【解析】解:(1)CeFCO3中F元素为-1价,碳元素为+4价,氧元素为-2价,由各元素化合价
14、代数和为0,可计算出Ce元素的化合价为+3,故答案为:+3;在酸浸时发生离子反应为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2T+4吗0,吗02易受热分解,为防止其分解,降低酸浸率,则温度不易太高,故答案为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+02T+4吗0;温度升高,双氧水发生分解,造成浸出率偏小;操作I的名称是分液或萃取分液,操作II加入稀H2SO4的目的是混合液中加入稀H2SO4使c(H+)增大,平衡向生成Ce3+水溶液方向移动,得到含Ce3+浓度大的溶液,故答案为:分液或萃取分液;混合液中加入稀H2SO4使c(H+)增大,平衡向生成Ce3+水溶液方向移动,得到含Ce3+浓度大的溶液
15、;根据流程结合元素守恒可知Ce(OH)3结合氧气和水生成Ce(OH)4,反应的化学方程式为4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4,故答案为:4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,由流程可知,氧化焙烧生成二氧化碳、HF气体及CeO2,再加稀硫酸、过氧化氢发生2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2T+4H2O,溶液中加入萃取剂HT,操作I为分液将溶液中的Ce3+萃取出来,再加入稀硫酸得含有Ce3+的溶液,调节溶液的pH得到Ce(OH)3沉淀,再经过氧气氧化发生4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4,过滤、洗涤、干燥可得
16、Ce(OH)4产品,以此解答该题。本题考查物质的制备,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。3.【答案】b使Fe2+氧化为Fe3+2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2T+4H2O取少许滤液1,滴加铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,则证明滤液1中有Fe2+Fe2+2FeO(OH)=Fe3O4+2H+Fe3+3H2O#Fe(OH)3+3H+,酸性废水中的H+抑制了Fe3+的水解(或水解平衡逆向移动),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体98%【解析】解:(1)已知:CeO2不溶于稀硫酸,
17、废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)中SiO2也不溶于酸,加入稀硫酸可将CeO2和SiO2与Fe2O3、FeO分离,故答案为:b;滤液1中加入H2O2溶液的目的是使Fe2+氧化为Fe3+,故答案为:使Fe2+氧化为Fe3+;滤渣1中加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+存在于滤液2中,反应为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2T+4H2O,故离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2T+4H2O,故答案为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2T+4H2O;设计实验证明滤液1中含有Fe2+的方法为:取少许滤液1,滴加铁氰
18、化钾溶液,有蓝色沉淀生成,则证明滤液1中有Fe2+,故答案为:取少许滤液1,滴加铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,则证明滤液1中有Fe2+;已知Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成Fe3O4,该反应的离子方程式为Fe2+2FeO(OH)=Fe3O4+2H+,故答案为:Fe2+2FeO(OH)=Fe3O4+2H+;(6)硫酸铁铵晶体Fe2(SO4)3-2(NH4)2SO4-3H2O溶于水后,由于存在水解反应Fe3+3H2O#Fe(OH)3+3H+,酸性废水中的H+抑制了Fe3+的水解(或水解平衡逆向移动),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体;故答案为:Fe3+3H2O=Fe(O
19、H)3+3H+,酸性废水中的H+抑制了Fe3+的水解(或水解平衡逆向移动),使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体;(7)用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定至终点,铈被还原成Ce3+,则Fe2+被氧化为Fe3+,则Ce(OH)4Ce3+FeSO4,所以n(Ce(OH)4)=n(FeSO4)=0.1x25x10-3mol=2.5x10-3mol,m(Ce(OH)=2.5x10-3molx208g/mol=0.5125g,该产品中4Ce(OH)的纯度为:0512血x100%=98%,40.531g故答案为:98%。反应过程为:废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)
20、中加入稀硫酸,FeO转化为FeSO4、Fe2O3转化Fe2(SO4)3存在于滤液1中,滤渣1为CeO2和SiO2;滤液1中加入稀硫酸和铁粉,被Fe2(SO4)3还原为FeSO4,溶液1为FeSO4溶液,加入硫酸铵混合蒸发浓缩、常温晾干后得到硫酸亚铁铵晶体;滤渣1中加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+存在于滤液2中,反应为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2T+4H2O,滤渣2为SiO2;滤液2加入碱并通入氧气将Ce从+3氧化为+4后Ce3+转化为沉淀Ce(OH)4,反应为4Ce3+O2+12OH-+2H2O=4Ce(OH)4J,加入分解Ce(OH)4得到产品Ce
21、O,据此分析解答。本题考查物质的制备实验,为高频考点,题目难度中等,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、水解的应用等,理解工艺流程原理是解题的关键,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力。4.【答案】(1)4;32;O2;8;2;8;8;4吗%或H4SQB3.1a6.01.25x10-20Y3+3NH3H2O=Y(OH)3I+3NH+蒸发结晶时,向溶液中持续通入HC1气体(或在HC1气流中加热蒸干)【解析】【分析】本题考查了制备方案的设计、物质的分离与提纯方法,为高考常见题型题目难度中等,明确实验目的、实验原理为解答关键,注意掌握化学实验基本操作方法,试题知识点较多、综合
22、性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力。【解答】钇矿石与氢氧化钠共熔,加水溶解后可得到Na2SiO3、Na2BeO2,以及Y(OH)3和Fe2O3沉淀,滤液I加入过量盐酸,生成的滤渣U为硅酸,滤液U中含有BeCl2,可加入过量氨水生成Be(OH)2,再加入盐酸生成BeCl2,蒸发结晶时,向溶液中持续通入HC1气体(或在HC1气流中加热蒸干),经冷却结晶、洗涤、干燥后经冶炼可生成Be;过滤后得到的滤渣I加入盐酸溶解,在此基础上加入氨水,由表中数据可知首先生成Fe(OH)3沉淀,滤液皿加入过量氨水可生成Y(OH)3,煅烧可生成Y2O3,以此解答该题。(1)将钇矿石与NaOH共熔的反应
23、方程式为4Y2FeBe2Si2Oi0+32NaOH+高温/、。2亠8Y(OH)3+2Fe2O3+8Na2SiO3+8Na2BeO2+叫,故答案为:4;32;02;8;2;8;8;4;由以上分析可知滤渣U的主要成分是H2SiO3或H4SiO4,故答案为:H2SiO3或H4SiO4;铍和铝处于元素周期表的对角线位置,化学性质相似,为避免Be(OH)2溶解,应加入氨水,故答案为:B;用氨水调节pH=a时,应全部除去铁离子,并避免生成Y(OHh,则a的取值范围是3.1a6.0,故答案为:3.1aC2H6;sp3;sp3;晶体中H、0、N三种元素之间形成网络化氢键对Fe(H)起保护作用;2;2M/(1O
24、-3oNAx2ysin6O。)A【解析】【分析】本题考查物质结构和性质,涉及晶胞计算、原子杂化类型判断、原子核外电子排布等知识点,侧重考查对基础知识的理解和灵活运用、空间想像能力及计算能力,难点是晶胞计算,注意:该六棱柱不是Nd的晶胞,该六棱柱的1形成的六面体为其晶胞,题目难度3中等。【解答】Fe位于第4周期第V皿族,所以基态Fe原子的价电子排布式为:3d64s2;Ni0、Fe0的晶体结构类型与氯化钠相同,则NiO和FeO均为离子晶体,离子半径Fe2+Ni2+,所以晶格能NiOFeO;与该化合物互为等电子体的有机物分子中含有8个原子价电子数是14,符合条件的等电子体的有机物为C2H6;该分子中
25、存在配位键N-B,导致N、B原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断N、B原子杂化类型都是sp3;从组成结构上看,FeS04*(NH4)2SO4*6h2O晶体中存在电负性大的元素0和N,可以与H元素形成多个氢键,把亚铁离子包围起来避免与氧化性物质接触,从而使得Fe(H)可以稳定存在,即晶体中H、0、N三种元素之间形成网络化氢键对Fe(H)起保护作用;该图中Nd原子个数,该结构是由3个晶胞组成,则每个晶62胞含有2个钕原子;该结构体积=1absin120 x2x3xc=3abc=3(x2yx10-30)sin60cm3,晶体密度=m=Na=n-ag/cm3=2M/VV3x2yx10-
26、30sin60(10-30NAx2ysin60)g/cm3。A7.【答案K2O-V2O5-2UO3*3H2O增大接触面积,使反应充分进行2V2O5+4NaCl+O2亠4NaVO3+2Cl20.51c2(SO3)800=c(O2)*c2(SO2)【解析】解:(1)钾钒铀矿中的化学式为k2h6u2v,o15,用氧化物的形式表示,根据各元素化合价写出相应的氧化物,氧化物之间以“*”隔开,系数配置出现的分数应化为整数,各元素原子数目比不能变化,该化合物的化学式K2O*V,O5*2UO3*3H2O,故答案为:K2O*V2O5*2UO3*3H2O;配料在焙烧前磨碎的目的是增大接触面积,使反应更充分,故答案
27、为:增大接触面积,使反应充分进行;食盐和钒铅矿在空气中焙烧时生成NaVO3,氧气是氧化剂、氯化钠是还原剂,所以生成物还含有氯气,反应的化学方程式为2V0+4NaCl+0-高-温-4NaV0+2C1,25232故答案为:2V2O5+4NaCl+02-高-温-4NaV0+2Cl;252320*9g=0.01mo,m(V)=90g/mol(3)根据V原子守恒和VO+H2C2O4=VO+2CO2+吗0建立关系式为V2O52V2VO+2H2C2O4,所以n(V)=n(H2C2O4)=c2(SOs)nM=O.OImolx51g/mol=0.51g,故答案为:0.51;反应2SO2(g)+。2(护S03(g
28、)的平衡常数k表达式k=C(0応,反应的三段式为,2SO2(g)+O2(g)#SO3(g)起始浓度(mol/L)0.20.10变化浓度(mol/L)0.160.080.16c2(S0J平衡浓度(mol/L)0.040.020.16所以平衡常数k=c2(S03)=0162=800,c(O2)-c2(SO2)0.042X0.02故答案为:冋S03】;800;c(O2)-c2(SO2)平衡常数只与温度有关,衡状态由A变到B时,温度不变,所以K(A)=K(B),故答案为:=。(1)根据各元素化合价写出相应的氧化物,氧化物之间以“”隔开,系数配置出现的分数应化为整数,各元素原子数目比不能变化;废钒催化剂
29、粉碎、将食盐和钒铅矿在空气中焙烧2V0+4NaCl+0-高-温-4NaV0+2C12,这时矿石中所含的V2O5就转化为NaVO3,然后用水从烧结块中浸出NaVO3,再用稀硫酸酸化就得到v205的水合物,经过煅烧就可得到v205,配料在焙烧前磨碎的目的是增大与空气的接触面积,使反应更充分;食盐和钒铅矿在空气中焙烧,矿石中所含的V2O5就转化为NaVO3,结合氧化还原反应规律写出化学方程式;根据V原子守恒和VO+H2C2O4=VO+2CO2+巴0建立关系式为V2O52V2VO+2H2C2O4,所以n(V)=班电。?。/,据此计算V的质量;应的平衡常数k等于生成物浓度幕积与反应物浓度幕积的比,结合图
30、象和反应的三段式计算平衡时各物质的浓度,代入k表达式中计算k;化学平衡常数只与温度有关,据此分析解答。本题考查物质制备,侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力,明确元素化合物性质、流程图中物质成分及其性质、物质之间的反应是解本题关键,难点是判断流程图中物质成分,题目难度中等。8【.答案】3增大固体与空气的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率2CeO2+2C1-+8H+=2Ce3+Cl2T+4H2O避免十3价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失取一张pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取该溶液点在pH试纸的中央,然后与标准比色卡对照9.32Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(
31、OH)4+NaCl【解析】解:(1)氟元素化合价-1价,氧元素化合价-2价,碳元素化合价+4价,元素化合价代数和为0计算得到,CeFCO3中Ce元素的化合价为+3价,故答案为:+3;(2)对于固体参加的反应来说,固体表面积越大,反应速率越大,故答案为:增大固体与空气的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;“酸浸T步骤中CeO2转化为Ce3+,且产生黄绿色气体,结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒书写离子方程式为:2CeO2+2C1-+8H+=2Ce3+Cl2T+4巴0,故答案为:2CeO2+2C1-+8H+=2Ce3+Cl?T+4巴0;“酸浸1”步骤中CeF4转化为难溶物Ce(BF4)3,加入
32、可溶性钾盐的目的是:避免十3价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失,故答案为:避免十3价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失;实验室测定PH的方法是:取一张pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取该溶液点在pH试纸的中央,然后与标准比色卡对比,当溶液中离子浓度小于1X10-6mol/L时视为沉淀完全,常温下,加入NaOH调节溶液的pH获得Ce(OH)3沉淀,Ksp=c(Ce3+)c3(OH)=8.0 x1021,c(OH-)=380X10-21=2X10-5mol/L,c(H+)10-6=卫仝=5Xioiomol/L,PH=10lg5=9.3,常温下,加入NaOH调节溶液的pH2X105应大于
33、9.3,故答案为:取一张pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取该溶液点在pH试纸的中央,然后与标准比色卡对照;9.3;NaClO将Ce(OH)3氧化为Ce(OH)4,其中NaCl为还原产物,反应的化学方程式:2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl,故答案为:2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,用硫酸强化焙烧得浸出液中含有氟离子、铈离子、硫酸等,尾气中主要含有二氧化碳,加入碳酸钙会生成硫酸钙和氟化钙等难溶物为滤渣,和硫酸稀土溶液,在硫酸稀土溶液中加入萃取剂,经过分液将溶液中的Ce3+萃取出来,再加入
34、稀硫酸得含有Ce3+的溶液,调节溶液的pH值得Ce(OH)3沉淀,再经过氧气氧化,过滤、洗涤、干燥可得Ce(OH)4产品,氟元素化合价1价,氧元素化合价2价,碳元素化合价+4价,元素化合价代数和为0计算得到;影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂以及表面积等因素,对于固体参加的反应来说,固体表面积越大,反应速率越大;“酸浸T步骤中CeO2转化为Ce3+,且产生黄绿色气体,结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒书写离子方程式;题意可知应为KBF4沉淀,离子方程式为K+BF=KBF4I,加入可溶性钾盐的目的444是避免CeF4转化为难溶物Ce(BF4)3;实验室测定PH的方法是撕下一小片pH试
35、纸放在干燥洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取该溶液点在pH试纸的中央,然后与标准比色卡对比,结合溶度积常数计算节溶液的pH;(6)由题目中“酸浸I的浸出液中含少量的+3价的铈”可知,加入NaOH后生成Ce(OH)3,NaClO将Ce(OH)3氧化为Ce(0H)4。本题考查物质的制备。为高考常见题型和高频考点,侧重考查学生的分析、实验能力,题目既有常规知识的考查又有新情景题目的考查,常规题目涉及到影响化学反应速率的因素、过滤操作以及PH的测定方法;命题情景要求根据题意写出有关反应的方程式,做题时注意根据物质的性质正确判断反应物和生成物,用守恒的方法去书写。9.【答案】【2S04SiO2将Fe2+氧化成
36、Fe3+还原性CeO2H2O2Fe3+4Ce3+。2+120H-+2H0=4Ce(0H)IFe3+3H0#Fe(OH(胶体)+3H+97.9%2423【解析】解:(1)根据流程:废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)用稀酸A酸溶,制备硫酸铁铵晶体,故用稀硫酸A,Fe2O3、FeO溶解,SiO2、CeO2不溶,过滤,滤液1含有Fe2+、Fe3+,滤渣1主要为SiO2、CeO2,滤渣1用稀硫酸A、过氧化氢溶解,CeO2溶解:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2+4H2O,SiO2不溶,滤渣2为SiO2,故答案为:H2SO4;SiO2;废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3
37、、CeO2、FeO等物质)用稀酸A酸溶,制备硫酸铁铵晶体,故用稀硫酸A,Fe2O3、FeO溶解,SiO2、CeO2不溶,过滤,滤液1含有Fe2+、Fe3+,滤液1中加入H2O2溶液的目的是使Fe2+氧化为Fe3+;滤渣1中加入稀酸A和H2O2发生反应为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2+4H2O,H2O2中氧元素化合价变化(一1t0),所以主要利用了H2O2的还原性,故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+;还原性;在酸性条件下,H2O2、Fe3+、CeO2三种物质中,CeO2和过氧化氢发生氧化还原反应,过氧化氢做还原剂被氧化,过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子,氧化性最强的是CeO2,则酸
38、性条件下,H2O2、Fe3+、CeO2三种物质,氧化性由强到弱的顺序是CeO2H2O2Fe3+,故答案为:CeO2H2O2Fe3+;滤液2生成Ce(OH)4的离子方程式为:4Ce3+O+12OH-+2HO=4Ce(OH);4224故答案为:4Ce3+O2+12OH-+2电。=4Ce(OH)4I;硫酸铁铵晶体Fe2(SO4)3-2(NH4)2SO4-3H2O广泛用于水的净化处理,因为铁离子水解:Fe3+3H2O#Fe(OH)3(胶体)+3H+,得到的氢氧化铁胶体可以净水;故答案为:Fe3+3H2O#Fe(OH)3(胶体)+3H+;Ce(OH)4样品5.31g,加稀H2SO4溶解后配制成100mL
39、溶液,取出10.00mL,所含Ce(OH)4样品质量为0.531g,滴定反应为:Ce4+Fe2+=Ce3+Fe3+,贝9Ce(OH)4的物质的量为0.1000mol/Lx0.025L=0.0025mol,故该产品中Ce(OH)4的质量分数为Ot0025molZ08gZmoL979%0.531g故答案为:97.9%。根据流程:废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)用稀酸A酸溶,制备硫酸铁铵晶体,故用稀硫酸A,Fe2O3、FeO溶解,SiO2、CeO2不溶,过滤,滤液1含有Fe2+、Fe3+,滤渣1主要为SiO2、CeO2,向滤液1中加入稀硫酸A、过氧化氢,使Fe2+氧化为Fe3+,溶液1主要为硫酸铁溶液,再加入硫酸铵,蒸发浓缩、冷却结晶后得到硫酸铁铵晶体,滤渣1用稀硫酸A、过氧化氢溶解,CeO2溶解:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2+4H2O,SiO2不溶,滤渣2为SiO2,滤液2含有Ce3+,加入NaOH,通入氧气得到Ce(0H)4,反应为:4Ce3+O2+12OH-+2H2O=4Ce(OH)4将Ce(OH)4灼烧得到CeO2,据此分析作答。制备硫酸铁铵晶体,故用稀硫酸A,滤渣2为SiO2;滤液1含有Fe2+、Fe3+,向滤液1中加入稀硫酸A、过氧化氢,使Fe2+氧化为Fe3+,滤渣1用稀硫酸A、过氧化氢溶解,
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