偏钒酸铵(NH4VO3)主要用作催化剂、催干剂、媒染剂等。用沉淀法除去工业级偏钒酸铵中的杂质硅、磷的流程如下:
(1)碱溶时,下列措施有利于NH3逸出的是________(填字母序号)。
a.升高温度 b.增大压强 c.增大NaOH溶液的浓度
(2) ①滤渣的主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3,已知Ksp(MgSiO3)=2.4×10-5,若滤液中c(SiO32-)=0.08 mol·L-1,则c(Mg2+)=_____________。
②由图可知,加入一定量的MgSO4溶液作沉淀剂时,随着温度的升高,除硅率升高,其原因是SiO32- +2H2OH2SiO3↓+2OH-,但除磷率下降,其原因是_____________。
(3)实验室过滤操作所需的玻璃仪器有_____________________。
(4)探究NH4Cl的浓度对沉钒率的影响,设计实验步骤(常见试剂任选):取两份10 mL一定浓度的滤液A和B,分别加入1 mL和10 mL的1 mol/LNH4Cl溶液,再向A中加入_______mL蒸馏水,控制两份溶液的温度均为50 ℃、pH均为8,由专用仪器测定沉钒率,加入蒸馏水的目的是_________________________。
(5)偏钒酸铵本身在水中的溶解度不大,但在草酸(H2C2O4)溶液中因发生氧化还原反应而溶解,同时生成络合物(NH4)2[(VO)2(C2O4)3],该反应的化学方程式为 ____________。
高三化学工业流程中等难度题
偏钒酸铵(NH4VO3)主要用作催化剂、催干剂、媒染剂等。用沉淀法除去工业级偏钒酸铵中的杂质硅、磷的流程如下:
(1)碱溶时,下列措施有利于NH3逸出的是_____(填字母)。
A.升高温度 B.增大压吸 C.增大NaOH溶液的浓度
(2)①滤渣的主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3,已知Ksp(MgSiO3)=2.4×l0-5.若滤液中c(SiO32-)=0.08mol/L,则c(Mg2+)=__________。
②由图可知,加入一定量的MgSO4溶液作沉淀剂时,随着温度的升高,除磷率下降,其原因是温度升高,Mg3(PO4)2溶解度增大和_______;但随着温度的升高,除硅率升高,其原因是______(用离子方程式表示)。
(3)沉钒时,反应温度需控制在50℃,在实验室可采取的加热方式为_______。
(4)探究NH4Cl的浓度对沉钒率的影响,设计实验步骤(常见试剂任选):取两份10mL一定浓度的滤液A和B,分别加入lmL和10mL的1mol/LNH4Cl溶液,再向A中加入_______mL蒸馏水,控制两份溶液温度均为50℃、pH均为8,由专用仪器洲定沉钒率。加入蒸馏水的目的是______。
(5)偏钒酸铵本身在水中的溶解度不大,但在草酸(H2C2O4)溶液中因发生氧化还原反应而溶解,同时生成络合物(NH4)2[(VO)2(C2O4)3],该反应的化学方程式为_________。
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偏钒酸铵(NH4VO3)主要用作催化剂、催干剂、媒染剂等。用沉淀法除去工业级偏钒酸铵中的杂质硅、磷的流程如下:
(1)碱溶时,下列措施有利于NH3逸出的是________(填字母序号)。
a.升高温度 b.增大压强 c.增大NaOH溶液的浓度
(2) ①滤渣的主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3,已知Ksp(MgSiO3)=2.4×10-5,若滤液中c(SiO32-)=0.08 mol·L-1,则c(Mg2+)=_____________。
②由图可知,加入一定量的MgSO4溶液作沉淀剂时,随着温度的升高,除硅率升高,其原因是SiO32- +2H2OH2SiO3↓+2OH-,但除磷率下降,其原因是_____________。
(3)实验室过滤操作所需的玻璃仪器有_____________________。
(4)探究NH4Cl的浓度对沉钒率的影响,设计实验步骤(常见试剂任选):取两份10 mL一定浓度的滤液A和B,分别加入1 mL和10 mL的1 mol/LNH4Cl溶液,再向A中加入_______mL蒸馏水,控制两份溶液的温度均为50 ℃、pH均为8,由专用仪器测定沉钒率,加入蒸馏水的目的是_________________________。
(5)偏钒酸铵本身在水中的溶解度不大,但在草酸(H2C2O4)溶液中因发生氧化还原反应而溶解,同时生成络合物(NH4)2[(VO)2(C2O4)3],该反应的化学方程式为 ____________。
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(13分)CuCl2常用于颜料、木材防腐等工业,并用作消毒剂、媒染剂、催化剂。工业上用粗制的氧化铜粉末(含杂质FeO和SiO2)来制取无水CuCl2的流程如下:
已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+ 转化为相应的氢氧化物,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
离子符号 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ |
氢氧化物开始沉淀时的pH | 2.5 | 7.0 | 4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.7 | 6.7 |
(1)第②步反应的离子方程式为 。
(2)滤渣A的成分有 (填化学式),检验滤液C中的Fe3+ 离子是否除尽的方法是 。
(3)第④步蒸发操作必要的仪器有铁架台(含铁圈)、坩埚钳、石棉网、 。需要在氯化氢气流中蒸干制取无水氯化铜的原因是 。
(4)称取30.250g已制得的无水CuCl2产品(含少量FeCl3杂质),溶于水中,加入过量的铁粉充分反应后过滤,得250mL滤液,量取25.00mL滤液于锥形瓶中,用0.100mol∙L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积平均为46.00mL,则该无水CuCl2产品中CuCl2的质量分数为 (用小数表示,计算结果保留2位小数)。
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以沉淀法除去工业级偏钒酸铵(NH4VO3)中硅、磷元素杂质的流程如下:
(1)碱熔时,下列措施有利于NH3逸出的是 。
a.升温 b.加压 c.增大NaOH溶液浓度
(2)滤渣主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3,已知Ksp[Mg3(PO4)2] = 6.4×10-26,Ksp(MgSiO3) = 2.3×10-5。若滤液中c(PO43-)≤10-6 mol·L-1,则c(Mg2+)至少为 mol·L-1。
(3)由图可知,加入一定量的MgSO4溶液作沉淀剂。随着温度升高,除磷率下降,其原因是Mg3(PO4)2溶解度增大、 ;随着温度升高,除硅率增大,其原因是 (用离子方程式表示)。
(4)沉钒时,反应温度需控制在50℃,在实验室可采取的措施为 。在此温度和pH=8的最佳条件下,探究NH4Cl的浓度对沉钒率的影响,设计实验步骤(常见试剂任选):取两份10 mL一定浓度的滤液A和B,分别加入1 mL和 10 mL的1 mol·L-1NH4Cl溶液,向 , 控制两份溶液温度均为50℃、pH均为8,由专用仪器测定沉钒率。(忽略混合过程中溶液体积的变化)
(5)高纯的偏钒酸铵灼烧可制备新型光电材料V2O5,该反应的化学方程式为 。
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氯化亚铜,白色、易被氧化,广泛用作催化剂、媒染剂、脱色剂等。工业上用初级铜矿粉主要含、CuS、、FeO等制备活性CuCl的流程如下:
(1)滤渣Ⅰ是和单质硫的混合物,反应Ⅰ中参与反应的化学方程式为:未配平,氧化产物为________。
(2)除时得沉淀,该反应的离子方程式为________。
(3)已知可溶于氨水形成深蓝色溶液:。蒸氨条件及蒸氨效果见下表:
序号 | 温度 | 时间 | 压强 | 残液颜色 |
a | 110 | 60 | 浅蓝色 | |
b | 100 | 40 | 几乎很浅 | |
c | 90 | 30 | 无色透明 |
由表中信息可知蒸氨的条件应选________填序号。
蒸出的氨气可以回收利用,在实验室用如图装置来收集。当集气瓶收集满氨气时观察到的现象是________。
(4)反应Ⅱ的离子方程式为________。
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铁及其化合物在日常生活中应用广泛,请回答下列问题:
(1)Fe(NO3)3·9H2O易溶于水,微溶于硝酸,主要用作催化剂和媒染剂,工业上用细铁屑与稀硝酸反应制备,主要流程如下:
①Na2CO3溶液可以除油污,原因是(用离子方程式表示)_________________________;
②耐腐反应器中可以观察到如下的现象:铁屑__________,溶液颜色变为__________,有______色气体产生;制备过程中需控制加入铁屑的量,当观察到_______________的现象时应停止加入铁屑;
③制得的Fe(NO3)3·9H2O用20% HNO3洗涤,其原因是_________________________。
④若在实验中进行蒸发浓缩、降温结晶的操作,除带铁圈的铁架台、坩埚钳外,还需要的主要仪器有___________。
(2)某兴趣小组在实验室用细铁屑和稀硝酸制备Fe(NO3)3,装置如右图所示(固定所用仪器和加热装置未画出)。
①该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式用__________加热;
②装置中圆底烧瓶上方长导管的作用是_________________;
③请在图中虚线框内画出防止倒吸的尾气吸收装置。(提示:碱液可快速、充分吸收产生的氮的氧化物气体)
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以工业废铁屑(含有一些不溶于酸的杂质)为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料,其主要流程如下:
(1)反应I加入NH4HCO3的作用是除去过量的酸,还有一个作用是____________;
(2)操作①名称是____________,检验反应Ⅱ溶液中阳离子的方法是____________;
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是___________;
(4)己知FeCO3的Ksp=2×10-11,反应I中Fe2+完全沉淀后,溶液中c(CO32-)=____________;
(5)写出FeCO3在空气中锻烧的化学反应方程式____________;
(6)NH4Cl溶液显酸性,其浓溶液可用于除去铁锈,其原理是(用离子反应方程式表示)_______________。
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工业废铁屑(含有一些不溶于酸的杂质)为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料,其主要流程如下:
(1)反应I加入NH4HCO3的作用是除去过量的酸,还有一个作用是____________;
(2)反应I需控制反应温度低于35℃,其目的是____________,操作①名称是____________,检验反应Ⅱ溶液中阳离子的方法是____________;
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是____________;
(4)己知FeCO3的Ksp=2×10-11,反应I中Fe2+完全沉淀后,溶液中c(CO32-)=____________;
(5)写出FeCO3在空气中锻烧的化学反应方程式____________;
(6) NH4C1溶液显酸性,其浓溶液可用于除去铁锈,其原理是(用离子反应方程式表示)____________。
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碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体,也用作脱硫的催化剂,瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示:
已知:还原焙烧主反应为:2MnO2+C2MnO+CO2↑。
可能用到的数据如下:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.3 |
沉淀完全pH | 3.7 | 9.7 | 7.4 | 9.8 |
根据要求回答下列问题:
(1)步骤B中若采用质量分数为35%的硫酸(密度ρ=1.26 g/cm3),则其物质的量浓度为____。
(2)步骤C中得到的滤渣主要成分是______________________________,步骤D中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_____________________________。
(3)步骤E中调节pH的范围为______________________________。
(4)步骤G的离子方程式为_________________________________________,若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32-的浓度为2.2×10-6 mol/L,则Ksp(MnCO3)=___________。
(5)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应,原理为:____Mn2+ +____ S2O82- + _____H2O = __________________________________,
①请完成上述离子方程式; _____________
②请描述Mn2+未完全反应时出现的现象__________。
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碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体,也用作脱硫的催化剂,瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示:
已知:还原焙烧主反应为2MnO2+C2MnO+CO2↑。
可能用到的数据如下:
根据要求回答下列问题
(1)在实验室进行步骤A操作,需要用到的仪器名称为___________。
(2)步骤C中得到的滤渣主要成分是CaSO4和___________,步骤D中还原剂与氧化剂的物质的量之比为___________。
(3)步骤E中调节pH的范围为___________,其目的是______________________。
(4)步骤G发生的离子方程式为_________________________________,若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32-的浓度为2.2×10-6mol/L,则Ksp(MnCO3)=___________。
(5)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应,原理为Mn2++S2O82-+H2O→H++SO42-+MnO4-,确认Mn2+离子已经完全反应的现象是___________。
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