【題目】某工業(yè)廢玻璃粉末含SiO2Fe2O3、CeO2FeO等。某課題小組設計如下工藝流程對資源進行回收,得到Ce(OH)4和硫酸鐵銨礬。

已知:CeO2不溶于稀硫酸;酸性條件下,Ce3+易水解,Ce4+有較強氧化性。

1)硫酸鐵銨礬可凈水,其原理是(寫離子方程式)________________________________

2)濾液A的主要成分_______________(填寫化學式)。

3)反應①的離子方程式是_____________________________

4)反應②的化學反應方程式是__________________________。

5)已知制硫酸鐵銨礬晶體[Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O,式量964]的產(chǎn)率為80%,若加入13.2g (NH4) 2SO4(式量132),可制得晶體的質(zhì)量是_________。

6)化合物HT可作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來,過程表示為:

Ce2(SO4)3(水層)+ 6HT(有機層)2CeT3 (有機層)+3H2SO4(水層)

分液得到CeT3(有機層),再加入H2SO4 獲得較純的含Ce3+的水溶液?蛇x擇硫酸作反萃取劑的原因是___(從平衡移動角度回答)。

【答案】Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ Na2SiO3 2CeO2 + H2O2+ 6H+=2Ce3++O2↑+4 H2O 4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4 77.12g 加入硫酸,可使平衡向左進行,使Ce3+進入水層(或答加入硫酸,平衡左移)

【解析】

廢玻璃粉末(SiO2Fe2O3、CeO2、FeO)加入氫氧化鈉溶液,SiO2能和NaOH反應生成Na2SiO3,濾液A中含有Na2SiO3,濾渣A中含有Fe2O3、CeO2、FeO,向濾渣中加入稀硫酸,Fe2O3FeO溶于稀硫酸,而CeO2不溶于稀硫酸,濾液B中含有硫酸鐵和硫酸亞鐵,氧化硫酸亞鐵為硫酸鐵,再加入硫酸銨溶液,得到硫酸鐵銨礬。濾渣B中含有CeO2,加入稀硫酸提供酸性環(huán)境,用H2O2還原CeO2得到含Ce3+的溶液,然后加堿得到Ce(OH)3懸濁液,最后用氧氣氧化得到Ce(OH)4。

1)硫酸鐵銨礬溶于水電離出Fe3,Fe3水解生成Fe(OH)3膠體,能吸附水中的懸浮物,達到凈水的目的,其原理用離子方程式表示為Fe33H2OFe(OH)3(膠體)3H。

2)工業(yè)廢玻璃粉末含有的成分為SiO2Fe2O3、CeO2、FeO等,與NaOH溶液反應,SiO2與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉和水,其余均不反應,所以濾液A的主要成分是Na2SiO3。

3CeO2不溶于稀硫酸,根據(jù)流程圖可知,濾渣BCeO2,CeO2與稀硫酸、H2O2反應生成含Ce3的溶液,Ce元素得電子,則H2O2中氧元素失電子生成氧氣,根據(jù)化合價升降總數(shù)相等和原子守恒配平,則反應①的離子方程式是2CeO2H2O26H= 2Ce3O24 H2O。

4)反應②為加熱Ce(OH)3的懸濁液得到Ce(OH)4Ce元素的化合價由+3價失電子生成+4價的Ce,則空氣中的氧氣得電子生成-2OH,根據(jù)化合價升降總數(shù)相等和原子守恒配平,化學反應方程式為4Ce(OH)3O22H2O = 4Ce(OH)4。

513.2g (NH4) 2SO4(式量132)的物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)氮守恒,理論上生成的硫酸鐵銨礬晶體[Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O,式量964]的物質(zhì)的量也是0.1mol,其產(chǎn)率為80%,所以實際生成的硫酸鐵銨礬晶體的物質(zhì)的量為0.08mol,為0.08mol×964g/mol=77.12g。

6)根據(jù)Ce2(SO4)3(水層) 6HT(有機層)2CeT3 (有機層)3H2SO4(水層),加入硫酸,可使平衡向左進行,使Ce3進入水層。

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相關(guān)習題

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【題目】甲、乙、丙、丁、戊是中學常見的無機物,其中甲、乙均為單質(zhì),它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(某些條件和部分產(chǎn)物已略去)。下列說法不正確的是:

A. 若甲既能與鹽酸反應又能與NaOH溶液反應,則丙可能屬于兩性氧化物

B. 若丙、丁混合產(chǎn)生白煙,且丙為18電子分子,丁為10電子分子,則乙的水溶液可能具有漂白作用

C. 若甲為短周期中原子半徑最大的主族元素的單質(zhì),且戊為堿,則丙只能為Na2O2

D. 若甲、丙、戊含有同一種元素,則三種物質(zhì)中,該元素的化合價由低到高的順序可能為甲<<

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【題目】高鐵酸鈉(Na2FeO4)具有很強的氧化性,是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上以菱鐵礦(主要成分是FeCO3及少量SiO2)為原料制備高鐵酸鈉生產(chǎn)過程如下:

(1)Na2FeO4中鐵元素的化合價為___,高鐵酸鈉用于殺菌消毒時的化學反應類型為____(氧化還原反應復分解反應化合反應”)。

(2)按照上述流程,步驟①中堿浸時能否用較便宜的Ca(OH)2替代NaOH_____(不能”),理由是___________

(3)步驟②中28%的稀硫酸需要用98%的濃硫酸配制,配制時所需玻璃儀器除量筒外,____(填字母序號)。步驟③中檢驗Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+的方法是:__________

A.容量瓶 B.燒杯 C.燒瓶 D.玻璃棒 E.酸式滴定管;

(4)步驟④中除生成Na2FeO4,還有NaCl生成,其離子方程式為_________;己知步驟⑤是向Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液,則操作a的名稱為_____。

(5)理論上,每獲得0.5molFeO42-消耗 NaClO的總質(zhì)量為_____

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某化學興趣小組為探究SO2的性質(zhì),按下圖所示裝置進行實驗。

請到答F列問題:

1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是 ,其中發(fā)生反應的化學方程式為 ;

2)實驗過程中,裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是 ,這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是 ;裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為 ;

3)裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性,請寫出實驗操作及現(xiàn)象 ;

4)尾氣可采用 溶液吸收。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】實驗室用下列儀器組裝一套石油分餾的裝置,并進行相關(guān)實驗,可以得到汽油和煤油。

(1)寫出下列儀器的名稱:

________;②________;③________。

(2)將以上儀器按從左到右的順序,用字母a、b、c……進行連接:e____________________________________。

(3)儀器②中A________(進水口出水口,下同),B________。

(4)蒸餾時,溫度計水銀球應在________(位置)。

(5)在①中注入原油后,加幾片碎瓷片的目的是_______

(6)在實驗結(jié)束后,為了探究石油中是否含有烯烴,某學生用③中的物質(zhì)做了一個探究實驗,其操作、現(xiàn)象及結(jié)論是________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】海水中含有豐富的資源,其中包括鈉離子、氯離子、鎂離子等。

1)氯元素位于元素周期表第________列,寫出氯原子的最外層電子排布式________________ 最外層電子所占據(jù)的軌道數(shù)為________ 個,氯原子核外共有________種能量不同的電子。

2)列舉能說明Mg的金屬性比Na弱的一個實驗事實__________________。

3)相同壓強下,部分元素氟化物的熔點見下表:

氟化物

NaF

MgF2

SiF4

熔點/

1266

1534

183

試解釋上表中熔點SiF4遠低于NaF的原因_________________________

4)氨水是實驗室最常用的弱堿,向滴有少量酚酞試液的稀氨水,加入少量的NH4AC晶體,若觀察到________________則可證明一水合氨是弱電解質(zhì)。請再提出一個能證明一水合氨是弱電解質(zhì)的實驗方案 ______________________________________

5)向鹽酸中滴加氨水至過量,該過程所發(fā)生反應的離子方程式為___________________

在滴加的整個過程中離子濃度大小關(guān)系可能正確的是______

ac(C1-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) bc(C1-)>c(NH4+)= c(OH-) >c(H+)

cc(NH4+)>c(OH-)>c(C1-)>c(H+) dc(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(C1-)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有SiO2Fe2O3)是工業(yè)上制備氧化鋁的主要原料.工業(yè)上提取氧化鋁的工藝流程如下:

(1)沉淀A的成分是(填化學式)_________。

(2) 步驟②中加入過量NaOH溶液發(fā)生反應的離子方程式,除了H++OH=H2O還有

_____________________________、________________________________;

(3) 步驟③中通入過量CO2氣體而不加入過量鹽酸的理由是___________________

(4) 準確稱取8g鋁土礦樣品,加入一定量試劑a的溶液,使其中的Al2O3、Fe2O3恰好溶解;然后,向濾液中加入10mol·L1NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示,則樣品中Al2O3的百分含量為_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】感冒是一種常見的病,病人患了感冒會咳嗽、流涕、發(fā)燒,多喝開水多休息,適當服用一些治療感冒的藥,可以舒緩癥狀,減輕病情。藥物阿司匹林是一種傳統(tǒng)的治療感冒發(fā)燒的藥,從分子結(jié)構(gòu)上看,它可以看做是乙酸酯,其結(jié)構(gòu)簡式為

(1)阿司匹林與NaOH溶液反應中,可以斷裂的化學鍵是________(填代號)。

(2)根據(jù)阿司匹林的結(jié)構(gòu)推斷它能夠發(fā)生的化學反應類型為________(填序號)。

①中和反應、诩映煞磻、廴〈磻

(3)阿司匹林連接在某高分子聚合物上,可形成緩解長效藥物,其中的一種結(jié)構(gòu)為

則緩釋長效阿司匹林載體的結(jié)構(gòu)簡式為_______

(4)長期大量服用阿司匹林會出現(xiàn)不良反應,一旦出現(xiàn)水楊酸中毒現(xiàn)象,應立即停藥,并靜脈滴注NaHCO3溶液,以解除水楊酸的中毒癥狀,反應的化學方程式為_____

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【題目】【化學—選修5有機化合物】甲苯是有機化工生產(chǎn)的基本原料之一。利用乙醇和甲苯為原料,可按下列路線合成分子式均為C9H10O2的有機化工產(chǎn)品E和J。

已知:
請回答:

(1)寫出下列反應方程式

①B+D→E______________________________________。

②G→H________________________________________

(2)①的反應類型為__________;②的反應類型為__________;F的結(jié)構(gòu)簡式為__________。

(3)E、J有多種同分異構(gòu)體,寫出符合下列條件的4種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。要求:①與E、J屬同類物質(zhì)②苯環(huán)上有兩個取代基且苯環(huán)上的一氯代物只有兩種。

__________________________________________

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