【題目】某工廠利用褐煤煙灰(主要成分為碳、二氧化鍺,還有少量氧化鋁和二氧化硅)制取純GeO2的主要流程如下:
已知:GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物,GeCl4的熔點為-49.5℃,沸點是84℃。
(1)寫出二氧化鍺與碳酸鈉焙燒時發(fā)生反應的化學方程式__________________________。
(2)用水浸取焙燒物長達2小時的目的是____________________________。
(3)調節(jié)pH可選用的試劑溶液a是________(填字母)。
A.氨水 B.氫氧化鈉溶液 C.鹽酸 D.碳酸鈉溶液
(4)“濾渣”的主要成分是________(填化學式)。
(5)“酸化”至溶液中鹽酸濃度為5.3mol·L-1時有利于生成四氯化鍺,寫出該反應的化學方程式___________________________。
(6)操作“X”的名稱為__________。
(7)四氯化鍺與高純水反應的化學方程式為___________________________。
【答案】GeO2+Na2CO3Na2GeO3+CO2↑ 為了提高含鍺化合物的浸出率 C H2SiO3、Al(OH)3 Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4 蒸餾 GeCl4+(2+n)H2O=4HCl+GeO2nH2O
【解析】
褐煤煙灰(主要成分為碳、二氧化鍺,還有少量氧化鋁和二氧化硅)加入Na2CO3和NaOH焙燒,GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物,發(fā)生反應為GeO2+Na2CO3Na2GeO3+CO2↑、SiO2轉化為Na2SiO3,Al2O3轉化為2NaAlO2,C在高溫下焙燒轉化為CO2,焙燒后的產物加水浸取2小時,得到含有Na2GeO3、Na2SiO3、NaAlO2的混合和浸出液,向浸出液中加入鹽酸調節(jié)溶液的pH值,使Na2SiO3、NaAlO2分別轉化為H2SiO3、Al(OH)3除去,則濾渣主要為為H2SiO3、Al(OH)3,濾液中主要含有Na2GeO3,向濾液加入7mol/LHCl酸化,發(fā)生反應:Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4,使Na2GeO3轉化為GeCl4,根據(jù)已知信息,GeCl4的熔點為-49.5℃,沸點是84℃,其沸點較低,從溶液中分離出GeCl4,可以通過蒸餾操作操作完成,,GeCl4與水發(fā)生水解反應轉化為GeO2nH2O,在進行加熱去除結晶水獲得高純度的GeO2,據(jù)此分析解答。
(1)GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物,根據(jù)反應流程可知,碳酸鈉與二氧化鍺反應生成鍺酸鈉和二氧化碳,反應的化學方程式為:GeO2+Na2CO3Na2GeO3+CO2↑;
(2)用水浸取焙燒物長達2小時的目的是為了提高含鍺化合物的浸出率;
(3)根據(jù)分析,調節(jié)pH的目的是為了出去含硅和鋁元素的雜質,Na2SiO3、NaAlO2在酸性條件下均可轉化為沉淀,則可選用的試劑溶液a是鹽酸,答案選C;
(4)根據(jù)分析,“濾渣”的主要成分是H2SiO3、Al(OH)3;
(5)向濾液加入7mol/LHCl酸化,使Na2GeO3轉化為GeCl4,GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物,類比氫氧化鋁的性質,則H2GeO3能夠與氯化氫反應生成生成物為GeCl4、NaCl和水,反應的化學方程式為:Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4;
(6)結合已知信息,GeCl4的熔點為-49.5℃,沸點是84℃,其沸點較低,從溶液中分離出GeCl4,可以通過蒸餾操作操作完成,操作“X”的名稱為蒸餾;
(7)GeCl4與水發(fā)生水解反應轉化為GeO2nH2O,另一種產物為HCl,反應的化學方程式為GeCl4 + (2+n)H2O = 4HCl+GeO2nH2O。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】向1.0 mol·L-1的甲溶液中逐滴加入1.0 mol·L-1的乙溶液至過量,產生氫氧化鋁沉淀的質量與加入的乙溶液的體積關系如圖所示。
符合圖中關系的是下列各組溶液中的( )
A. 甲為氯化鋁,乙為氫氧化鈉 B. 甲為氫氧化鈉,乙為氯化鋁
C. 甲為偏鋁酸鈉,乙為鹽酸 D. 甲為氯化鋁,乙為氨水
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【題目】按要求填空:
(1)有相同溫度和壓強下的兩種氣體12C18O和14N2,若兩種氣體的質量相同,則兩種氣體所含的質子數(shù)之比為__________,若兩種氣體的原子數(shù)相等,則兩種氣體所含中子數(shù)之比_________,若兩種氣體的體積相同,則兩種氣體的密度之比為_________。
(2)10.8 g R2O5中氧原子的數(shù)目為3.01×1023,則元素R的相對原子質量為 ________。
(3)將10 mL1.00 mol/L Na2CO3溶液與10 mL1.00 mol/L CaCl2溶液相混和,則混和溶液中Na+的物質的量濃度為___________(忽略混合前后溶液體積的變化)。
(4)在標準狀況下,由CO和CO2組成的混合氣體為6.72 L,質量為12 g,此混合物中CO和CO2物質的量之比是_________。
(5)在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷的氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質量為2.41g,CO2的體積為1.344L(標準狀況),則鈷氧化物的化學式為_______________。
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【題目】已知丁酸跟乙酸具有相似的化學性質,丁醇跟乙醇具有相似的化學性質:CH3CH2CH2CH2OH丁醇 CH3CH2CH2COOH丁酸
試回答下列問題:
(1)分別寫出丁醇、丁酸與Na反應的化學方程式:
丁醇+鈉:___________________________________;
丁酸+鈉:________________________________________。
預計上述化學反應的速率:v(丁醇)________v(丁酸)(填“>”或“<”)。
(2)寫出丁酸與丁醇的酯化反應,并注明反應條件________________________________。
(3)寫出丁醇在Ag催化下與O2的反應______________________。
(4)判定丁醇能否直接被氧化為丁酸。若能,指出所用氧化劑是什么________(若不能,此空不填);若不能,請說明理由____________________(若能,此空不填)。
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【題目】合成具有良好生物降解性的有機高分子材料是有機化學研究的重要課題之一。聚醋酸乙烯酯(PVAc)水解生成的聚乙烯醇(PVA),具有良好生物降解性,常用于生產安全玻璃夾層材料PVB。有關合成路線如圖(部分反應條件和產物略去)。
已知:Ⅰ.RCHO+R’CH2CHO+H2O
Ⅱ.(R、R′可表示烴基或氫原子)
Ⅲ.A為飽和一元醇,其氧的質量分數(shù)約為34.8%,請回答:
(1)C中官能團的名稱為_____,該分子中最多有_____個原子共平面。
(2)D與苯甲醛反應的化學方程式為_____。
(3)③的反應類型是____。
(4)PVAc的結構簡式為____。
(5)寫出與F具有相同官能團的同分異構體的結構簡式____(任寫一種)。
(6)參照上述信息,設計合成路線以溴乙烷為原料(其他無機試劑任選)合成。____。
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【題目】下列關于新制氯水的敘述正確的是( )
A.光照新制氯水有氣泡逸出,該氣體是Cl2B.新制氯水放置數(shù)天后酸性減弱
C.新制氯水中只含有Cl2和H2O兩種分子D.新制氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色
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【題目】已知KMnO4與濃HCl在常溫下反應能產生Cl2。若用下圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣,并試驗它與金屬的反應。每個虛線框表示一個單元裝置,其中錯誤的是( )
A.只有①和②處B.只有②處C.只有②和③處D.只有②③④處
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【題目】目前世界鋰離子電池總產量超過30億只,鋰電池消耗量巨大,黃石一重點中學化學研究小組對某廢舊鋰離子電池正極材料(圖中簡稱廢料,成份為LiMn2O4、石墨粉和鋁箔)進行回收研究,工藝流程如圖:
已知:Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3g。
(1)寫岀氫氧化鈉的電子式___。
(2)廢料在用NaOH溶液浸取之前需要進行粉碎操作,其目的是___。
(3)廢舊電池可能由于放電不完全而殘留有鋰單質,為了安全對拆解環(huán)境的要求___。
(4)寫出反應④生成沉淀X的離子方程式___。
(5)己知LiMn2O4中Mn的化合價為+3和+4價,寫出反應②的離子反應方程式:___。
(6)生成Li2CO3的化學反應方程式為___。已知Li2CO3在水中的溶解度隨著溫度升高而減小,最后一步過濾時應___。
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【題目】空氣污染問題日益引起全民關注。
(1)PM 2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm(1μm=100nm)的顆粒物。下列說法不正確的是_______(填字母代號)。
a.PM 2.5主要來源于火力發(fā)電、工業(yè)生產、汽車尾氣排放等過程
b.PM 2.5顆粒小,所以對人體無害
c.直徑介于1~2.5μm的顆粒物分散到空氣中可形成膠體
d.推廣使用電動汽車,可以減少PM2.5的污染
(2)北京科研工作者用五年時間研究出利用石灰乳除工業(yè)燃煤尾氣中的硫(SO2、SO3)和氮(NO、NO2)的新工藝,該新工藝既能凈化尾氣,又能獲得應用廣泛的CaSO4和Ca(NO2)2。
①CaSO4可以調節(jié)水泥的硬化時間,尾氣中SO2與石灰乳反應生成CaSO4的化學方程式為_______________________________________________________。
②Ca(NO2)2可制成混凝土防凍劑、鋼筋阻銹劑等。尾氣中NO、NO2與石灰乳反應生成Ca(NO2)2的化學方程式為__________________________________________。
(3)空氣中的鉛污染可用火焰原子吸收分光光度法分析。已知PbO2在加熱過程中發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示,已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0% 的殘留固體,若a點固體表示為PbOx或mPbO2·nPbO,列式計算x值和m:n值。(結果保留一位小數(shù))(要求寫出計算過程)。____________
。
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