钇(Y)是激光材料、超导材料和磁性材料中的重要元素,在激光诊断、激光治疗领域、超导发电机、超导磁悬浮列车、微波领域中有着重要作用。
(1)有一种铁、氧、钇三种元素组成的磁性材料,经测定该材料中钇、铁的原子个数之比为3∶5,氧的质量分数约为26.0%,则该材料的化学式为___________,钇、铁的化合价分别为___________。
(2)某钇矿石的主要成分是Be2YxFeSi2O10,该矿石与过量氢氧化钠共熔后,加水溶解,所得沉淀物中有Y(OH)3和Fe2O3(反应时Y的化合价不变,Fe由+2价转变为+3价)。试推算:此钇矿石的化学式中x=___________。若改用氧化物的形式表示其组成,则化学式为___________。
某研究小组模拟工业处理电镀含氰废水并测定处理的效率,利用下图所示装置进行实验。将CN-的浓度为0.2 mol·L-1的含氰废水100 mL与100 mL NaClO溶液(过量)置于装置②三颈烧瓶中,充分反应。打开分液漏斗活塞,滴入100 mL稀H2SO4,关闭活塞。
已知装置②中发生的主要反应依次为:
CN-+ ClO-=CNO-+ Cl- 2CNO-+2H+ +3C1O-=N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O
(1)①和⑥的作用是。
(2)装置②中,生成需由装置③除去的物质的离子方程式为。
(3)反应结束后,缓缓通入空气的目的是。
(4)为计算该实验中含氰废水被处理的百分率,需要测定的质量。
(5)已知CN-的处理效率可高达90%,产生的CO2在标准状况下的体积为。
氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(加热仪器和夹持装置已略去)。
① 仪器A的名称是 。
② 装置B中发生反应的离子方程式是 。
③如果浓盐酸不能顺利滴下,可能的原因是。
④装置Ⅳ中盛装的试剂是,其作用是。
(2)在CuCl2溶液转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。
已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
(aq) +4Cl-(aq)
(aq) +4H2O(l)
蓝色 黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K= 。
②现欲使溶液由黄色变成蓝色,请写出两种可采用的方法
a.b。
(3)由CuCl2溶液得到CuCl2·2H2O的过程中要加入盐酸的目的是。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是。
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
7.7 |
| 沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下��验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1,则Ca2+的浓度为mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:
①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;
②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。
第②步反应的离子方程式为。
垃圾焚烧发电产生的烟气中含烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等有害物质,处理流程如下:
(1)麻石洗涤塔中设置多层格栅,上面放置大量耐酸碱塑料小球,塔内设置多层上喷下淋水嘴,“烟气”从塔底进入,目的是。
(2)若NO2和NO气体以物质的量之比1:1混合通入石灰水中,发生氧化还原反应生成一种正盐和水,请写出反应的化学方程式;已知此正盐的水溶液呈碱性,用离子方程式表示。
(3)废液在沉淀池中慢慢沉降,沉淀主要含;在回收再生池中加入NaOH固体的作用是。
(4)环境检测部门测量处理前后烟气中烟尘的含量见下表:
| 项目 |
监测结果 |
国标号 |
|
| 处理前 |
处理后 |
GWKB3—2000 |
|
| 烟尘(mg/m3) |
13929.0 |
61.0 |
80 |
其获得监测结果中的数据使用的测定方法为。
氯气是重要的化工原料。
(1)氯气溶于水得到氯水,氯水中存在下列反应:Cl2 + H2O
H++Cl-+ HClO,其平衡常数表达式为K=。
(2)工业上常用熟石灰和氯气反应制取漂白粉,化学反应方程式是。流程如下图所示,其主要设备是氯化塔,塔从上到下分四层。

将含有3%~6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入,氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是,处理从氯化塔中逸出气体的方法是。
(3)某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气,研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO3并逐渐增多,产生KClO3的离子方程式是,其原因可能是,由此可知(2)中氯化塔设计为四层是为了减少生产中类似副反应的发生。