稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:
已知:①废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)如下表所示;
②不同离子沉淀的pH如图所示。
(1)步骤I中进行原料预处理的目的为_____________。
(2)步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生,该反应的化学方程式为_______________。
(3)步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为_______________。
(4)步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有______,其不能通过直接加碱的方法除去,原因为_____。
(5)步骤V中Y3+沉淀完全时,需保证滴加草酸后的溶液中c(C2O42-)不低于_______mol/L。
(已知:当离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀就达完全;Ksp[Y2(C2O4)3]=8.0×10-28)
(6)步骤Ⅵ中草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3,该反应的化学方程式为___________。
用中和滴定法测定某烧碱的浓度。请回答在主要操作过程中的有关问题:
(1)将1.70g含有少量杂质(不与盐酸反应)的固体烧碱样品配制成200mL溶液。将0.20mol/L的盐酸标准溶液装入酸式滴定管,滴定时,锥形瓶中加2—3滴作为指示剂;滴定过程中,左手控制活塞,右手旋转摇动锥形瓶,眼睛应注视,
当时即为滴定终点。有关数据如下:
滴定序号 |
待测溶液体积(单位:mL) |
所消耗盐酸体积(单位:mL) |
||
滴定前读数 |
滴定后读数 |
消耗盐酸体积 |
||
1 |
20.00 |
0.50 |
20.60 |
V(平)= ________ |
2 |
20.00 |
6.00 |
26.00 |
(2) 计算:测得NaOH溶液的浓度为____________mol/L,烧碱样品的纯度为
(3)若该学生测定值偏大了,则引起测定误差的可能原因是_______________________
A.酸式滴定管用水洗后,未用标准酸液润洗
B.酸式滴定管尖嘴部分有气泡未排除,滴定后气泡消失
C.锥形瓶用蒸馏水洗后,未用碱液洗
D.酸式滴定管起始读数俯视,滴定后读数仰视
E.在滴定过程中向锥形瓶中添加少量蒸馏水
F.取待测液时,碱式滴定管未用碱液洗
G.当指示剂局部变色时,停止滴定
某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_______ ________。直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并_______________为止。
(2)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是_______________
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液 |
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 |
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失 |
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数 |
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示:则起始读数为_________mL,终点读数为_____________mL;所用盐酸溶液的体积为______________ mL。
(4)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表:
请用上述数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度。
红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4(含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质),实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下:
①中主要反应:4 FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
①中副反应:Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2↑,SiO2 + Na2CO3
Na2SiO3 + CO2↑
请回答下列问题:
(1)FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁,写出它的氧化物形式________________。步骤“①”的反应器材质应选用__________(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。
(2)“②”中滤渣1的成分是__________,“③”中调pH值是_______ (填“调高”或“调低”),“④”中滤渣2的成分是___________。
(3)“⑤”酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:__________________________。
(4)上图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线,则操作I是______,操作II是______(填序号)。
①蒸发浓缩,趁热过滤②降温结晶,过滤
(5)已知某铬铁矿含铬元素34%,进行步骤①~④中损失2%,步骤⑤~⑦中产率为92%,则1吨该矿石理论上可生产红矾钠_______吨(保留2位小数)。
粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、KOH溶液、 BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液
(1)欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的各种试剂,按滴加顺序依次为(填化学式);
(2)蒸发浓缩溶液Ⅱ得到的糊状物的化学成分最多的是(填化学式);
(3)用提纯过的NaCl固体来配制480 mL 0.4 mol·L-1NaCl溶液时,所用仪器除烧杯、药匙、玻璃棒、天平、胶头滴管外还有(填仪器名称);需NaClg。
(4)电解饱和食盐水的装置如图所示:
若收集到的H2为2 L,则同样条件下收集到的Cl2体积(填“>”、“=”或“<”)2 L,其原因是:(文字描述);若将此装置的b口密封住,则电解一段时间后,U型管中可以获得一种消毒液,写出获得此消毒液的一个总反应方程式:。
有硫酸钾和碳酸镁的混合物,用50 mL盐酸完全溶解后,在标准状况下收集到0.56L二氧化碳,向反应后的溶液中加入含有0.03 mol氢氧化钡的溶液,可得到6.11g沉淀,此时溶液的pH=12,溶液的体积为200mL,试求:
(1)原混合物中碳酸镁的物质的量为__________________mol。
(2)得到的沉淀中硫酸钡的质量为______________g。
(3)盐酸的物质的量浓度为_________________mol/L。