锑(Sb)广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药及化工等领域。以辉锑矿(主要成分为的Sb2S3,还含有As2S5、PbS、CuO和SiO2等)为原料制备金属锑,其一种工艺流程如下:
已知:I.浸出液主要含盐酸和SbC13,还含SbC15、CuC12、AsC13和PbC12等杂质。
II.25℃时,Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(PbS)=9.0×10-29。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中SbC15和Sb2S3发生反应有一种单质和还原产物SbC13生成,则滤渣I的成分是_______________(填化学式)。
(2)写出“还原”反应的化学方程式_____________________。
(3)已知浸出液中c(Cu2+)=0.0lmol·L-1、c(Pb2+)=0.10mol·L-1。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是_____________(填化学式);当CuS、PbS共沉时,=_________。
(4)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4,则该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比为__________________。
(5)在“电解”过程中,以惰性材料为电极,阳极的电极反应式为___________________,继而发生反应_________________(写出离子方程式)以实现溶液中Sb元素的循环使用。“电解”中单位时间内锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时,单位时间内产率降低的原因可能是________________。
高三化学工业流程题困难题
锑(Sb)广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药及化工等领域。以辉锑矿为原料制备金属锑,其一种工艺流程如下:
已知部分信息如下:
I.辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有As2S5、PbS、CuO和SiO2等);
Ⅱ.浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl2、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质;
Ⅲ.常温下,Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(PbS)=9.0×10-29。
回答下列问题:
(1)NaH2PO2中P的化合价为___________。
(2)“酸浸”过程中SbCl3和Sb2S3反应有S生成,该反应的还原产物是___________(填化学式)。
(3)写出“还原”反应的化学方程式:_________________________________。
(4)已知:浸出液中C(Cu2+)=0.01mo/L、C(Pb2+)=0.1mo/L。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是______________________(填化学式);当CuS、PbS共沉时,___________。
(5)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4。该反应中氧化剂还原剂的物质的量之比为_______。常温下,SbCl2溶液的pH<7,用离子方程式表示其原因:_____________________。
(6)在“电解”过程中,以惰性材料为电极,阴极的电极反应式为______________________;“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时,锑的产率降低的原因可能是______________________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
锑(Sb)广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药及化工等领域。以辉锑矿为原料制备金属锑,其一种工艺流程如下:
己知部分信息如下:
I.辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有As2S5、PbS 、CuO和SiO2等);
II.浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质;
III.常温下,Ksp(CuS)=1.0×10-36 Ksp(PbS)=9.0×10-29
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3反应有S生成,该反应的还原产物是________(填化学式)。
(2)写出“还原”反应的化学方程式:______________ 。
(3)已知:浸出液中:c(Cu2+)=0.01 mol·L-1、c(Pb2+)=0.10 mol·L-1。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是_______(填化学式);当CuS、PbS共沉时,=_________。加入硫化钠的量不宜过多,原因是_________。
(4)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4。该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比___________。
(5)在“电解”过程中,以惰性材料为电极,阴极的电极反应式为______;“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时,锑的产率降低的原因可能是______。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
锑(Sb)广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药及化工等领域。以辉锑矿为原料制备金属锑,其一种工艺流程如下:
己知部分信息如下:
I.辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有As2S5、PbS 、CuO和SiO2等);
II.浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质;
III.常温下,Ksp(CuS)=1.0×10-36 Ksp(PbS)=9.0×10-29
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3反应有S生成,该反应的还原产物是________(填化学式)。
(2)写出“还原”反应的化学方程式:______________ 。
(3)已知:浸出液中:c(Cu2+)=0.01 mol·L-1、c(Pb2+)=0.10 mol·L-1。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是_______(填化学式);当CuS、PbS共沉时,=_________。加入硫化钠的量不宜过多,原因是_________。
(4)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4。该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比___________。
(5)在“电解”过程中,以惰性材料为电极,阴极的电极反应式为______;“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时,锑的产率降低的原因可能是______。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
硒(Se)和碲(Te)有许多优良性能,被广泛用于冶金、化工、医药卫生等领域。工业上以铜阳极泥(含有Cu、Cu2S、Cu2Se、Cu2Te等)为原料制备硒和碲的一种生产工艺如下图所示:
已知:“酸浸”过程中TeO2与硫酸反应生成TeOSO4。
(1)焙烧时通入氧气使铜阳极泥沸腾,目的是________________。
(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____________。已知25℃时,亚硒酸(H2SeO3)的Ka1=2.5×10-3,Ka2=2.6×10-7,NaHSeO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”),理由是____________________。
(3)“浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外,还有_______________。上述整个流程中可以循环使用的物质是___________________。
(4) “还原”步骤中生成Te的化学方程式为_______________________;Te也可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液获得,其阴极的电极反应式为___________________。
(5)粗硒中硒的含量可用如下方法测定:
①Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O;
②SeO2+4KI+4HNO3=Se+2I2+4KNO3+2H2O;
③I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
通过用Na2S2O3标准溶液滴定反应②中生成的I2来计算硒的含量。实验中准确称量0.1200 g粗硒样品,滴定中消耗0.2000 mol·L-1Na2S2O3溶液24.00 mL,则粗硒样品中硒的质量分数为_______________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
锑(Sb)及其化合物的用途广泛。锑与砷同族,以辉锑矿为原料制备金属锑,其中一种工艺流程如图甲所示:
已知部分信息如下:
Ⅰ.辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有As2S5、PbS、CuO和SiO2等);
Ⅱ.浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质;
Ⅲ.常温下,Ksp(CuS)=10×10-36、Ksp(PbS)=9.0×10-29
Ⅳ.H3PO2是一元中强酸。
回答下列问题:
(1)锑在周期表中的位置是___________,NaH2PO2的名称为________________。
(2)“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3反应有S生成,滤渣1的主要成分是__________(填化学式)。
(3)写出“还原”过程中反应的化学方程式:_____________________。
(4)已知浸出液中:c(Cu2+)=0.01mol·L-1、c(Pb2+)=0.10mol·L-1。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是________________(填化学式);加入硫化钠的量不宜过多,原因是__________________ 。
(5)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4。该反应中还原剂、氧化剂的物质的量之比为______。
(6)“电解”中锑的产率与电压大小关系如图乙所示。当电压超过U0V时,锑的产率降低的原因可能是__________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
对硝基苯甲酸()是一种广泛用于医药、染料、感光材料等的重要精细化工中间体。工业上以对硝基甲苯()、Cr(SO)3等物质为主要原料,通过间接电合成法制备对硝基苯甲酸,生产工艺流程如下:
已知:①对硝基甲苯:黄色晶体,熔点为51.7℃,沸点为238.5℃,不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯。②对硝基苯甲酸:黄色晶体,熔点为242℃,沸点为359℃,微溶于水,溶于乙醇,能升华。
回答下列问题:
(1)电解制备Cr2O72-:用H型隔膜电解槽电解制备Cr2O72-,装置如下图1所示。外接电源的负极为__(填“A”或“B”),反应II的离子方程式为_______。
(2)氧化制备对硝基苯甲酸:用上图2所示装置制备对硝基苯甲酸,具体过程如下:
步骤1:向250 mL三颈烧瓶中依次加入一定量含Cr2O72-的电解液、对硝基甲苯,搅拌、水浴升温到设定温度,恒温下进行反应,直至反应液由棕红色变为墨绿色时为止。
步骤2:待反应混合物冷却至室温后,与适量冰水充分混合,抽滤。滤液返回电解槽中重新电解。
步骤3:把步骤2中抽滤所得固体溶于5%的热NaOH溶液中(约60℃),待温度降到50℃时,抽滤,向滤液中加入过量2 mol/L H2SO4,析出黄色沉淀,再抽滤,并用冷水洗涤,然后在低于80℃的条件下烘干,可得粗产品。
①仪器X的名称是_____,冷却水应从___口进入(填“a”或“b”)。
②步骤2中,抽滤所得固体的主要成分是_____。
③步骤3中,用NaOH溶液处理后,需待温度降到50℃时进行抽滤的原因是______。
④制得的粗产品需要进一步纯化,根据对硝基苯甲酸的有关性质可知,对其进行纯化还可以采用_____法完成。
⑤该合成技术的优点是实现了____(填化学式)的循环利用,绿色环保。
(3)测定对硝基苯甲酸的纯度:称取1.670 g粗产品,配成100 mL溶液,取25.00 mL溶液,用0.1000 mol·L-1 KOH溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗KOH溶液的体积如下表所示。已知:对硝基苯甲酸的摩尔质量为167.0 g·mol-1,则对硝基苯甲酸的纯度为_____。
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
体积( mL) | 23.00 | 23.10 | 21.40 | 22.90 |
高三化学实验题困难题查看答案及解析
乙酰苯胺是用途广泛的化工原料,主要应用于医药、日用化工等诸多领域。某兴趣小组制备流程如下:
已知:
a.乙酰苯胺在水中的溶解度随温度的升高而增大
b.苯胺在空气中受热易被氧化
c.
名称 | 苯胺 | 醋酸 | 乙酰苯胺 |
沸点 | 184.4 | 117.9 | 304 |
d.反应原理:+CH3COOH +H2O
请回答:
(1)步骤Ⅰ,加入锌粉的目的__________。
(2)步骤Ⅱ实验装置如图(加热装置省略),具体实验过程:装上一刺形分馏柱,插上温度计。用酒精灯加热,使反应溶液在微沸状态下回流,调节加热温度,使柱顶温度105℃左右,反应约。在反应瓶上装一个刺形分馏柱,其作用是__________。
(3)步骤Ⅱ某同学采用薄层色谱(原理和操作与纸层析类同)跟踪反应进程,分别在反应开始、回流、、和时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是______。
A. B. C. D.
(4)步骤Ⅳ,关于重结晶的操作,下列说法正确的是________。
A.选蒸馏水作为重结晶提纯乙酰苯胺的溶剂
B.粗制的有机化合物中常常含有有色杂质,可用活性炭进行脱色
C.趁热过滤时,需将菊花形滤纸放入长颈玻璃漏斗,一并放入保温漏斗中
D.趁热过滤也可以用减压过滤代替,提前将布氏漏斗放在沸腾的水浴中加热,防止乙酰苯胺热溶液遇到冷的布氏漏斗而提前析出。
E.冷却结晶时一般是在室温下自然冷却。当溶液降至室温,析出大量乙酰苯胺晶体后,可用冰水进一步冷却,以便晶体析出更加彻底。
(5)物质制备时,通常对纯度有一定要求,从结构与性质角度分析,上述制备过程中“由非氧化还原反应”产生的杂质可能有__________、_________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe3 +、Al3 +、Fe2 +和Mg2 +以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为 3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3g。
(1)步骤I前,β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是。
(2)步骤I中,酸浸后得到的酸性溶液除含有Li+、SO42-,还含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入 (填“石灰石”、 “氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
(3)步骤II中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有。
(4)步骤III中,生成沉淀的离子方程式为。
(5)从母液中可回收的主要物质是。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 9.8 |
物质 | MnS | CuS | PbS |
Ksp | 2.5×10-13 | 6.3×10-36 | 8.0×10-28 |
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
高锰酸钾具有强氧化性,广泛用于化工、医药、采矿、金属治炼及环境保护领域等。KMnO4的制备是以二氧化锰(MnO2)为原料,在强碱性介质中被氧化生成墨绿色的锰酸钾(K2MnO4);然后在一定pH下K2MnO4歧化生成紫色KMnO4。回答下列问题
(1)K2MnO4的制备
实验步骤 | 现象或解释 |
①称取2.5 gKClO3固体和5.2gKOH固体置于铁坩埚中,加热熔融 | 不用瓷坩埚的原因是____________。 |
②分多次加入3gMnO2固体 | 不一次加入的原因是__________________。 |
(2)KMnO4的制备
趁热向K2MnO4溶液中加入1 mol/L H3PO4溶液,直至K2MnO4全部歧化,判断全部歧化的方法是用玻璃棒蘸取溶液于滤纸上,现象为_________________________。然后趁热过滤,将滤液倒入蒸发皿中加热到液面出现晶膜,充分冷却后过滤,在80℃烘箱中干燥3h,不选用更高温度的原因是_____________________________。
(3)产品分析
i.不同pH下产品中KMnO4含量
加入H3PO4体积/mL | 溶液的pH | 产品质量 | KMnO4质量 | KMnO4质量分数 |
10.50 | 12.48 | 2.35 | 2.05 | 87.23 |
12.50 | 11.45 | 2.45 | 2.18 | 88.98 |
14.50 | 10.89 | 2.18 | 1.87 | 85.78 |
16.50 | 10.32 | 2.28 | 1.75 | 76.75 |
18.50 | 9.44 | 2.09 | 1.48 | 70.81 |
从表格中数据分析,在歧化时选择溶液的最佳pH是________________。
ii.利用H2C2O4标准溶液测定KMnO4的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.000g的KMnO4固体样品,放入_____________中溶解,然后冷至室温后全部转移到100mL容量瓶中,加蒸馏水至刻度线。
②滴定:移取25 mLKMnO4溶液于锥形瓶中,加少量硫酸酸化,用0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液滴定,发生反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10C02+8H2O,当溶液紫色褪色且半分钟内不变色即为终点,平行滴定3次,H2C2O4溶液的平均用量为23.90mL,则样品纯度为_______________%(保留1位小数)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析