(13分)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)。某课题以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵:
已知:
ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有、
两种主要存在形式,
易水解,
有较强氧化性。
ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸
ⅲ.硫酸铁铵[aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]广泛用于水的净化处理。
(1).操作Ⅰ的名称是 ,检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是: 。
(2).反应①之前先要洗涤滤渣B,其目的是为了除去 (填离子符号)。
(3).写出反应①的化学方程式 。
(4).用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
滴定时所用定量仪器的读数精确为 ;若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5).称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为 。
硫化物在自然界中的部分循环关系如下。
(1)H2S在空气中可以燃烧。
已知: 2H2S(g) + O2(g)2S(s) + 2H2O(g)ΔH= -442.38 kJ/mol①
S(s) + O2(g) SO2(g)ΔH=-297.04 kJ/mol②
H2S(g)与O2(g)反应产生SO2(g)和H2O(g)的热化学方程式是。
(2)SO2是大气污染物,海水具有良好的吸收SO2的能力,其过程如下。
① SO2溶于海水生成H2SO3,H2SO3最终会电离出SO32—,其电离方程式是。
② SO32—可以被海水中的溶解氧氧化为SO42—。海水的pH会(填“升高” 、“不变”或“降低”)。
③ 为调整海水的pH,可加入新鲜的海水,使其中的HCO3—参与反应,其反应的离子方程式是。
④ 在上述反应的同时需要大量鼓入空气,其原因是。
(3)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS,慢慢转变为铜蓝(CuS),用化学用语表示由ZnS转变为CuS的过程:。
(4)SO2和O2在H2SO4溶液中可以构成原电池,其负极反应式是。
甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。
操作 |
现象 |
通入氯气至过量![]() |
I.A中溶液变红 II.稍后,溶液由红色变为黄色 |
(1)B中反应的离子方程式是______。
(2)A中溶液变红的原因是______。
(3)为了探究现象II的原因,甲同学进行如下实验。
①取A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在_______。
②取A中黄色溶液于试管中,加入过量的KSCN溶液,最终得到红色溶液。
甲同学的实验证明产生现象II的原因是SCN—与Cl2发生了反应。
(4)甲同学猜想SCN—可能被Cl2氧化了,他又进行了如下研究。
资料显示:SCN—的电子式为 。
①甲同学认为SCN—中碳元素没有被氧化,理由是______。
②取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,由此证明SCN—中被氧化的元素是______。
③通过实验证明了SCN—中氮元素转化为,他的实验方案是______。
④若SCN—与Cl2反应生成1 mol CO2,则转移电子的物质的量是______mol。
2SO2(g)+ O2(g) 2 SO3 (g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按V(SO2):V(O2):V(N2)=7:11:82投料,在1.01×105Pa时,不同温度下SO2的平衡转化率。
温度/℃ |
400 |
500 |
600 |
SO2转化率/% |
99.2 |
93.5 |
73.7 |
(1)该反应是______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)400℃,1.01×105Pa时,将含10 mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应,平衡时SO2的物质的量是______mol。
(3)硫酸厂尾气(主要成分SO2、O2和N2)中低浓度SO2的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾气,若SO2与氨水恰好反应得到碱性的(NH4)2SO3溶液时,则有关该溶液的下列关系正确的是______(填序号)。
a. c + c(NH3•H2O)=" 2[c()+" c()+ c(H2SO3)]
b. c()+ c(H+)=" c()+" c()+ c(OH-)
c. c()> c() > c(OH-) > c(H+)
②用 MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4。
i. 得到MnSO4的化学方程式是______。
ii.该吸收过程生成MnSO4时,溶液的pH变化趋势如图甲,SO2吸收率与溶液pH的关系如图乙。
图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4,生成H2SO4反应的化学方程式是______;由图乙可知pH的降低______SO2的吸收(填“有利于”或“不利于”),用化学平衡移动原理解释其原因是______。
硒(34Se)和碲(52Te)都是第VIA族元素,硒是分布在地壳中的稀有元素。工业上硒鼓废料(主要成分硒、碲、碳、铜和铁合金)回收精炼硒的流程如下:
已知:
物理性质 |
熔点 |
沸点 |
升华 |
溶解性 |
SeO2 |
340℃ |
684℃ |
315℃ |
易溶于水 |
TeO2 |
733℃ |
1260℃ |
450℃ |
微溶于水 |
(1)Se的氢化物的电子式是______。
(2)步骤①中通入的氧气使硒鼓废料翻腾,目的是______。
(3)废气的主要成分是______;废渣II的主要成分是______。
(4)步骤④中主要反应的化学方程式是______;步骤⑥反应的化学方程式是______。
(5)根据表中数据,步骤⑤最适宜的分离方法是______。
某芳香族化合物H常用作防腐剂,H可利用下列路线合成:
已知:①A是相对分子质量为92的烃;
④ D的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢(两种不同位置的氢原子),且峰面积之比为1:1。
回答下列问题:
(1)A的分子式为___________,由A→B的反应试剂和反应条件为____________。
(2)写出C→D的反应方程式:_________________________________________。
(3)同时符合下列条件的E的同分异构体共有____________种。
①分子中含有苯环②能发生银镜反应 ③能与FeCl3溶液发生显色反应。
(4)检验F中含氧官能团的试剂为____________(填试剂名称),由F→G的反应类型为______。
(5)H的结构简式为_____________________________________。