稀土氟化物是金属热还原法制取单一稀土金属的重要原料。微波法合成CeF3的化学方程式为6CeO2+18NH4F=6CeF3+16NH3↑+12H2O+N2↑,该反应中氧化剂是____________,还原剂是______________,反应中被氧化的氮原子与未被氧化的氮原子物质的量之比为____________。
化学填空题中等难度题
稀土氟化物是金属热还原法制取单一稀土金属的重要原料。微波法合成CeF3的化学方程式为6CeO2+18NH4F=6CeF3+16NH3↑+12H2O+N2↑,该反应中氧化剂是____________,还原剂是______________,反应中被氧化的氮原子与未被氧化的氮原子物质的量之比为____________。
化学填空题中等难度题查看答案及解析
稀土金属是我国战略性资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。其中一种提取铈的工艺流程如下:
已知:焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物;+ 4价的铈的氧化物有很强的氧化性,通常在酸性条件下易被还原剂还原成+3价而溶于水。请回答下列问题
(1)酸浸l中所用的酸A为(用字母表示)________(a.盐酸 b.稀硫酸),原因是_______。
(2)酸浸Ⅱ后,为避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失,需用可溶性钾盐将四氟硼酸根离子沉淀除去,该反应的离子方程式为___________。
(3)实验室中进行萃取操作所用到的主要玻璃仪器名称是________;在操作I后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH 获得Ce(OH)3和_______,测定该溶液pH的操作是_______。
(4)写出氧化步骤的化学方程式_______________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
四氢铝锂(LiAlH4)常作为有机合成的重要还原剂。工业上以辉锂矿(主要成分是LiAlSi2O6,含少量Fe2O3)为原料合成四氢铝锂的流程如图:
已知:金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
物质 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 |
开始沉淀的pH | 2.3 | 4 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 6.5 |
请回答:
(1)写出LiAlSi2O6与硫酸反应的化学方程式__。滤渣2的主要成分为__(填化学式),“a”的最小值为__。
(2)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系如下表所示。操作2中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其原因是__,90℃时Ksp(Li2CO3)的值为__。
温度/℃ | 10 | 30 | 60 | 90 |
浓度/mol·L-1 | 0.21 | 0.17 | 0.14 | 0.10 |
(3)流程中由LiC1制备金属Li的电解条件是__。
(4)为测定制备的四氢铝锂(LiAlH4)的纯度,称取样品ag加入水使其完全反应后,收集到标况下气体VmL,
①LiAlH4溶解时发生反应的化学方程式为__。
②样品的纯度为__(列出数学表达式即可)。
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从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A. 我国已能利用3D打印技术,以钛合金粉末为原料,通过激光熔化逐层堆积,来制造飞机钛合金结构件,高温时可用金属钠还原相应的氯化物来制取金属钛
B. 喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,因维生素C具有氧化性
C. 中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料
D. 汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为石灰石
高一化学单选题简单题查看答案及解析
从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 我国已能利用3D打印技术,以钛合金粉末为原料,通过激光熔化逐层堆积,来制造飞机钛合金结构件。高温时可用金属钠还原相应的氯化物来制取金属钛
B. 有人称“一带一路”是“现代丝绸之路”,丝绸的主要成分是纤维素
C. 我国从四千余年前开始用谷物酿造出酒和醋,酿造过程中只发生水解反应
D. 汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为石灰石
高三化学单选题简单题查看答案及解析
四氢铝锂(LiAlH4)常作有机合成的重要还原剂。以辉锂矿(主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2,含少量Fe2O3)为原料合成四氢铝锂的流程如下:
已知:①几种金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
物质 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 |
开始沉淀的pH | 2.3 | 4.0 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 6.5 |
②常温下,Ksp(Li2CO3)=2.0×10-3,Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
回答下列问题:
(1)上述流程中,提高“酸浸”速率的措施有______________________________________、______________________________________________________________________________(写两条);加入CaCO3的作用是__________________,“a”的最小值为___________。
(2)设计简单方案由Li2CO3制备LiCl:__________。
(3)写出LiH和AlCl3反应的化学方程式为______________________(条件不作要求)。
(4)用热水洗涤Li2CO3固体,而不用冷水洗涤,其目的是________________;检验碳酸锂是否洗净的实验方法是_____________________。
(5)在有机合成中,还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示,其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。LiAlH4的“有效氢”为_________________(结果保留2位小数)。
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四氢铝锂(LiAlH4)常作有机合成的重要还原剂。以辉锂矿(主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2,含少量Fe2O3)为原料合成四氢铝锂的流程如下:
已知:①几种金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
②常温下,Ksp(Li2CO3)=2.0×10-3。Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
回答下列问题:
(1)上述流程中,提高“酸浸”速率的措施有_________(写两条);加入CaCO3的作用是________,“a”的最小值为___________。
(2)设计简单方案由Li2CO3制备LiCl:______。
(3)写出LiH和AlCl3反应的化学方程式:____________(条件不作要求)
(4)用热水洗涤Li2CO3固体,而不用冷水洗涤,其目的是____________;检验碳酸锂是否洗净的实验方法是_______________。
(5)在有机合成中,还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示,其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。LiAlH4的“有效氢”为___________。(结果保留2位小数)
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氟碳铈矿的主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料,二氧化铈(CeO2) 是一种重要的稀土氧化物。以氟碳铈矿为原料制备CeO2的一种工艺流程如下:
已知:①Ce 4+既能与F 结合成[CeFx](4-x)+,也能与SO42-结合成[CeSO4]2+;
②在硫酸体系中Ce4+ 能被萃取剂[(HA)2]萃取,而Ce3+不能。
回答下列问题:
(1) “氧化焙烧”的目的是______________。
(2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体、请写出CeO2与盐酸反应的离子方程式___________________;为避免产生上述污染,请提出一种解决方案________________________。
(3)“萃取”时存在反应:Ce4++n(HA)2Ce+(H2a-4A2a)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器为______________;若缺少 “洗氟”,则所得产品的质量将_________(填“偏大”、“偏小”或 “不变”)。
(4) “反萃取”中,加稀硫酸和H2O2的作用__________________(用离子方程式表示)。
(5)取上述流程中得到的CeO2产品0.500g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+,其它杂质均不参加反应)消25.00mL标准溶液,该产品中CeO2的质量分数为________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
钢铁是重要的金属材料,在工农业生产和生活中应用非常广泛。
Ⅰ.铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂,将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题:
(1)写出以赤铁矿为原料,在高温下炼铁的化学方程式:___________________________;
(2)实验探究炼铁原理
某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理,并探究CO与Fe2O3反应后的产物。
通过查阅资料知道:①草酸(H2C2O4)固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳,反应方程式为:H2C2O4 CO↑+ CO2↑+ H2O。
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳,反应方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
③常温下,Ca(OH)2微溶于水;于是他设计了下图的实验装置,结合装置回答下列问题:
(1)图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置,你认为应选择下图中的_________(填装置编号);
(2)图中装置C、D的作用分别是 ____________、_______________;
(3)为了证明产物中有二氧化碳,装置F中的试剂应该是少量的_____________(填试剂名称),反应的化学方程式为 ______________________;
(4)该装置设计有一个明显缺陷,你认为是______________________________。
(5)实验时准确称取一定质量纯净的Fe2O3固体按上图进行实验,当E中固体全部变黑后,继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸,发现固体全部溶解,但无气泡产生。
查阅资料:a. 铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。
b. Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下:
根据“无气泡”猜想,黑色粉末可能是:① Fe3O4 ;②_________ ③ ____________。
(6)定量分析 用电子天平称量得部分数据如下:
玻璃管质量 | 玻璃管及其中固体的质量 | 装置F及其中物质的总质量 | |
反应前 | 28.20 g | 33.00 g | 300.0 g |
反应后 | 32.84 g | 300.4 g |
根据上述数据,纯净的Fe2O3固体质量为_____________g,请选择有效的数据,推断出反应后黑色固体的成分(写出计算过程)__________________________。
根据推断结果,写出该实验中玻璃管内发生的化学反应方程式:__________________________。
九年级化学科学探究题困难题查看答案及解析
二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。以氟碳铈矿(主要含 CeFCO3)为原料制备 CeO2 的一种工艺流程如下:
已知:①CeO2具有较强的氧化性,难溶于一般的酸或碱。
②F—能和很多金属离子形成较为稳定的配合物,如Ce4+能与 F—结合成CeF3+,Al3+也能与 F—结合成 AlF63-;它的这种性质有利于酸浸步骤,却不利于后续的沉淀步骤。
③Ce4+能被萃取剂 TBP 萃取,而 Ce3+不能。回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是_____。
(2)氧化焙烧后的固体产物中含有 CeO2 和 CeF4 物质的量之比为 3:1,“酸浸”时发生反应的离子方程式为_____________。传统工艺中用盐酸替代硫酸,其缺点为________________。
(3)TBP是一种有机萃取剂,“萃取”时存在反应CeF3++TBPCeTBP4++F-,氟洗液中添加 Al3+的作用是________________。
(4)“反萃取”步骤中发生反应的离子方程式为________________。
(5)反萃取后的水层溶液中 c(Ce3+)=1mol/L,c(Al3+)= 0.01mol/L,应先加入 NaOH 溶液调节溶液的___<pH<_______ ,除去 Al3+后,再加入 NaOH 调节溶液的 pH 大于_____(保留一位小数),即可确保 Ce3+已完全沉淀。(已知:常温下,当溶液中的某离子浓度小于 1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全。Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-21)。
(6)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,在尾气消除过程中发生着 CeO2 与 CeO2(1-x) (0≤x≤0.25)的相互转化。写出 CeO2 消除 CO尾气的化学方程式:______________。
(7)CeO2(1-x)中的 Ce为+3、+4 价,测定 x的值可判断它们的比例。现取 CeO2(1-x)固体 0.8280 g,加入足量硫酸和 0.0110 molFeSO4·7H2O充分溶解,使 Ce4+全部被还原成 Ce3+,再用 0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点时,消耗 20.00 mL 标准溶液。(已知氧化性:Ce4+>KMnO4)
①x的值为_____。
②若加入的 FeSO4·7H2O 部分变质,会导致测定的 x 值_____(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
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