碲是当代高科技材料不可缺少的重要组成元素。以铋碲矿(主要含Te、Bi、Si、S等元素)为原...

碲是当代高科技材料不可缺少的重要组成元素。以铋碲矿(主要含Te、Bi、Si、S等元素)为原料生产精碲的工艺流程如下：

已知：TeO2是两性氧化物，微溶于水．回答下列问题：

(1)浸出液中碲以TeO2+存在，步骤①加入Na2SO3进行还原，反应的离子方程式为________。Na2SO3的实际用量比理论用量偏多，其主要原因是________。

(2)王水是由约3体积浓盐酸和约1体积浓硝酸配制而成。在实验室中配制王水所用的玻璃仪器除玻璃棒外还有________。王水溶解粗碲时，加入的碲粉与生成的NO的物质的量之比为________。

(3)粗碲中仍含有硅元素，净化时加入CaCl2溶液可以除去硅元素，硅元素将以________(填化学式)形式被除去。

(4)步骤③，将Na2TeO3转化为TeO2，反应的离子方程式是________。

(5)电解时，精碲在______极析出，电解产物中可循环使用的是________。

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氮及其化合物在生产、生活中有重要的作用。

（1）NH₃ 是制碱工业中不可缺少的重要物质。继侯德榜“联合制碱法”后，上世纪50年代某些化工专家开始研究有机胺制碱法，其工艺流程如下：

已知：NR₃ + CO₂ + NaCl + H₂O = NaHCO₃ + NR₃·HCl

NR₃ + HCl = NR₃·HCl，且NR₃·HCl 易溶于有机溶剂。

①操作Ⅰ名称为 ________；

②某实验小组同学查阅资料知，有机溶剂和有机胺沸点差别较大，现欲将A中各成分进行分离，请写出除了导管、酒精灯、牛角管、锥形瓶外，该分离操作所需的玻璃仪器名称 ________；

（2）N₂ 在化工生产、农业、医疗、航天航空等领域用途广泛。现提供以下装置（连接仪器略去）：

①某化学兴趣小组甲同学欲用加热NaNO₂ 和NH₄Cl的浓溶液制得N₂ ，应该选择的发生装置是________，检验该发生装置气密性的操作为 ________；

②在加热条件下，用NH₃ 还原CuO可制得N₂，同时获得铜粉，此反应的化学方应方程式是。乙同学用此法制得干燥、纯净的N₂，且需要的NH₃ 以生石灰和浓氨水作原料。按气流从左到右，整套装置的连接顺序是________（填写字母序号）；最后一个装置中试剂的作用是________ ；

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锗是第四周期第ⅣA族元素，锗是重要的半导体材料，用于制造晶体管及各种电子装置。下图为以锗锌矿(含GeO2、ZnS及少量Fe2O3)为原料生产高纯度锗的工艺流程如下：

已知：GeO2可溶于强碱溶液，生成锗酸盐。GeCl4的熔点为－49.5℃，沸点为84℃，在水中或酸的稀溶液中易水解。

回答下列问题：

(1)步骤①中提高碱浸效率的措施有______________________(写一种)，NaOH溶液碱浸时发生反应的离子方程式为______________________。

(2)操作a的名称是___________，GeCl4的电子式为_______________。

(3)滤渣1中除含有ZnS外，还含有少量___________。滤渣2中除含有 CaGeO3外，还含有少量___________。

(4)步骤⑤中加入浓盐酸，发生反应的化学方程式为______________________。不用稀盐酸的原因是______________________。

(5)写出一种证明步骤⑧反应完全的操作方法：______________________。

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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_____。

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锶（Sr）为第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化锶（SrCl2·6H2O）是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石（主要成分为SrSO4）为原料制备，生产流程如下：

已知：① 经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr2+和Cl－外，还含有少量Ba2+杂质；

② SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10－7、1.1×10－10；

③ SrCl2·6H2O的摩尔质量为：267 g/mol。

（1）天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是_________________________________________。

（2）隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO4中只有S被还原，转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式：_____________________________________________。

（3）为了得到较纯的六水氯化锶晶体，过滤2后还需进行的两步操作是_______________。

（4）加入硫酸的目的是______________________。为了提高原料的利用率，滤液中Sr2+的浓度应不高于_________ mol/L（注：此时滤液中Ba2+浓度为1×10－5 mol/L）。

（5）产品纯度检测：称取1.000 g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 1.100×10－2 mol的AgNO3溶液（溶液中除Cl―外，不含其它与Ag+反应的离子），待Cl―完全沉淀后，用含Fe3+的溶液作指示剂，用0.2000 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。

①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。

②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL，则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________（保留4位有效数字）。

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锶(Sr)为第五周期第ⅡA族元素，其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备，生产流程如下：

已知：①经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr2＋和Cl－外，还含有少量Ba2＋杂质

②SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10－7、1.1×10－10

③SrCl2·6H2O的摩尔质量为267 g·mol－1

(1)工业上天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是___

(2)工业上天青石隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO4中只有硫元素被还原，转移了3 mol电子。写出该反应的化学方程式____

(3)加入硫酸的目的是_____；为了提高原料的利用率，滤液1中Sr2＋的浓度应不高于__________mol·L－1(注：此时滤液1中Ba2＋浓度为1×10－5 mol·L－1 )。

(4)滤渣1的主要成分是____________，滤液1经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后，需对所得的六水氯化锶晶体进行洗涤、干燥。证明六水氯化锶晶体已洗涤干净的实验操作及现象为___________

(5)工业上常通过电解熔融SrCl2制锶单质。由SrCl2·6H2O制取氯化锶的方法是_________

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锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备，生产流程如下：

已知：①经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr2＋和Cl－外，还含有少量Ba2＋杂质；

②SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10－7、1.1×10－10；

③SrCl2·6H2O的摩尔质量为267 g/mol。

(1) 工业上天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是______________。

(2) 工业上天青石隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO4中只有S被还原，转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式：_________________________。

(3)加入硫酸的目的是____________________________。为了提高原料的利用率，滤液中Sr2＋的浓度应不高于___________mol/L(注：此时滤液中Ba2＋浓度为1×10－5 mol/L)。

(4)产品纯度检测：称取1.000 g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 1.100×10－2mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl－外，不含其他与Ag＋反应的离子)，待Cl－完全沉淀后，用含Fe3＋的溶液作指示剂，用0.200 0 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag＋以AgSCN白色沉淀的形式析出。

①滴定反应达到终点的现象是_______________________。

②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL，则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________(保留4位有效数字)。

(5)工业上常用电解熔融SrCl2制锶单质。由SrCl2·6H2O制取无水氯化锶的方法是　　　　　　　　 。

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ZrO2是重要的耐高温材料，可用作陶瓷遮光剂。天然锆英石的主要成分为ZrSiO4，另外还含有铁、铝、铜等金属元素的氧化物杂质，工业上以天然锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如下图所示：

已知：Fe（SCN）3难溶于MIBK; Zr（SCN）4在水中的溶解度不大，易溶于MIBK。

请回答下列问题：

（1）ZrSiO4锆元素的化合价为____________。

（2）“氯化”主反应为ZrSiO4（s）＋2C（s）＋4Cl2（g）ZrCl4（g）＋SiCl4（g）＋2CO2（g）　ΔH<0，相同时间内ZrCl4的产率随温度变化如图所示，由图可知“氯化”的最佳温度是________________。“氯化”过程中ZrCl4的产率随温度升高先增大后减小的原因是_________。

（3）写出Al2O3高温“氯化”过程中转化为AlCl3的化学方程式： ____________。

（4）本流程使用NaCN除铜，若盐酸“溶解”后溶液中的c（Cu2＋）＝0.01 mol·L－1，当溶液中Cu2＋开始沉淀时，c（CN－）＝______________。{已知Ksp[Cu（CN）2]＝4.00×10－10}

（5）实验室进行“萃取”和“反萃取”的玻璃仪器是________。流程中“萃取”与“反萃取”的目的是_______。

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四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4，同时获得副产品甲的工业生产流程如下：

（1）已知酸浸反应FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2O，则FeTiO3中铁元素的化合价为___________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是使Fe3+还原为Fe2+，且反应得到的溶液中含钛元素的离子只有TiO2+，该过程发生的主要反应有：

①2Fe3++Fe===3Fe2+ ； ②2TiO2++Fe+4H+===2Ti3++Fe2++2H2O；③______________________________________。

（3）加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O胶体，其反应的化学方程式为__________________。

（4）由TiO2·nH2O胶体制得固体TiO2·nH2O，再用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K＝___________________。

（5）可循环利用的物质是_________，副产品甲含结晶水，其化学式是_______________。

（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用___________方法。

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金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。

请回答下列问题。

（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C===2Fe+2TiO2+CO2↑，钛酸亚铁的化学式为______；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是___________。此时溶液中含有Fe2＋、TiO2＋和少量Mg2＋等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。

①常温下，若所得溶液中Mg2＋的物质的量浓度为0.001 8 mol/L，当溶液的pH等于________时，Mg(OH)2开始沉淀。

②若将含有Fe2＋、TiO2＋和Mg2＋的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为____________。

（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为_______。Mg还原TiCl4过程中必须在1070 K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_______。除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是______。

（4）在800～1 000 ℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如下图所示。

图中b是电源的________极，阴极的电极反应式为________。

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