某工厂现用锗(Ge)产品加工废料生产纳米GeO2,实验流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)操作X的名称为_________。Y溶液是一种在该流程中可循环利用的物质,该物质是_________。
(2)请补充完整第②步反应的离子方程式:
Ge2++________+H+===Ge4++________。
(3)若要将Fe(OH)3和Al(OH)3分离回收,需要用到的试剂有________(填化学式)。
(4)该锗产品加工废料中锗元素的质量分数不小于______________。
高三化学实验题困难题
某工厂现用锗(Ge)产品加工废料生产纳米GeO2,实验流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)操作X的名称为_________。Y溶液是一种在该流程中可循环利用的物质,该物质是_________。
(2)请补充完整第②步反应的离子方程式:
Ge2++________+H+===Ge4++________。
(3)若要将Fe(OH)3和Al(OH)3分离回收,需要用到的试剂有________(填化学式)。
(4)该锗产品加工废料中锗元素的质量分数不小于______________。
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(12分)回收再利用锗产品加工废料,是生产GeO2的重要途径,其流程如下图。
(1)Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+,写出该反应的离子方程式:________
▲ 。
(2)蒸馏可获得沸点较低的GeCl4,在此过程中加入浓盐酸的原因是:________
▲。
(3)GeCl4水解生成GeO2·nH2O,此过程用化学方程式可表示为:▲。温度对GeCl4的水解率产生的影响如右图所示。为控制最佳的反应温度,实验时可采取的措施为▲。(填字母)
A.用冰水混合物 B.49℃水浴 C.用冰盐水
(4)根据下表1 中不同pH下二氧化锗的溶解率,结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则,分析GeO2溶解率随pH 变化的原因▲ ,用离子方程式表示pH>8时GeO2溶解率增大可能发生的反应▲。
表1 不同pH下二氧化锗的溶解率
pH | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
溶解率/% | 47.60 | 32.53 | 11.19 | 5.27 | 1.96 | 8.85 |
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回收再利用锗产品加工废料,是生产GeO2的重要途径,其流程如下图:
(1)Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+,写出该反应的离子方程式________。
(2)蒸馏可获得沸点较低的GeCl4,在此过程中加入浓盐酸的原因是________。实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、________、________、接收管、锥形瓶等。
(3)GeCl4水解生成GeO2·nH2O,此过程用化学方程式可表示为________。
温度对GeCl4的水解率产生的影响如图1所示,其原因是________。 为控制最佳的反应温度,实验时可采取的措施为________(填序号)。
A.用冰水混合物 B.49℃水浴 C.用冰盐水
(4)结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则,分析GeO2溶解率随pH 变化的原因________,用离子方程式表示pH>8时GeO2溶解率增大可能发生的反应________。
pH | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
溶解率/% | 47.60 | 32.53 | 11.19 | 5.27 | 1.96 | 8.85 |
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回收再利用锗产品加工废料,是生产GeO2的重要途径,其流程如下图。
(1)Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+,写出该反应的离子方程式________。
(2)蒸馏可获GeCl4,在此过程中加入浓盐酸的原因是________。
(3)GeCl4水解生成GeO2·nH2O,化学方程式为________。温度对GeCl4的水解率产生的影响如图1所示,其原因是该水解反应ΔH________0(“>”或“<”)。为控制最佳的反应温度,实验时可采取的措施为________水浴。
A.用冰水混合物 B.49℃水浴 C.用冰盐水
(4)已知Ge的单质和化合物性质与Al的相似,试用离子方程式表示在pH>8的溶液中GeO2逐渐溶解时发生的反应。
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用钒钛磁铁矿为原料冶炼铁,产生一种固体废料,主要成分如下表。
通过下列工艺流程可以实现元素Ti、Al、Si的回收利用,并得到纳米二氧化钛和分子筛。
请回答下列问题:
(1)步骤①②③中进行分离操作的名称是____。
(2)下列固体废料的成分中,不属于碱性氧化物的是_____填字母序号)。
a. TiO2 b.MgO c.SiO2 d.CaO
(3)熔融温度和钛的提取率关系如下图,适宜温度为________。
(4)滤液①中溶质的成分是_______________。
(5)步骤②中发生反应的离子方程式是 ________________________________________。
(6)将步骤③中制取分子筛的化学方程式补充完整:
_____ ________+6Na2SiO3+8H2O= Na8Al6Si6O24(OH)2•2H2O_____ ________
根据成分表中数据,计算10 kg固体废料,理论上应再加入Na2 SiO3__________mol。
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用钒钛磁铁矿为原料冶炼铁,产生一种固体废料,主要成分如下表。
通过下列工艺流程可以实现元素Ti、Al、Si的回收利用,并得到纳米二氧化钛和分子筛。
请回答下列问题:
(1)步骤①②③中进行分离操作的名称是____,
(2)下列固体废料的成分中,不属于碱性氧化物的是____(填字母序号)。
a. TiO2 b.MgO c.SiO2 d.CaO
(3)熔融温度和钛的提取率关系如下图,适宜温度为500℃,理由是____。
(4)滤液①中溶质的成分是____。
(5)步骤②中发生反应的离子方程式是 ___。
(6)将步骤③中制取分子筛的化学方程式补充完整:______
根据成分表中数据,计算10 kg固体废料,理论上应再加入Na2 Si03物质的量的计算式是n( Na2SiO3)=____mol(摩尔质量/g/mol :SiO2 60 Al2O3 102)。
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硫酸铝在造纸、水净化、土壤改良中有着广泛的应用,同时还是泡沫灭火器中的试剂。某化工厂利用含铝废料(成分为A12O3,SiO2及少量FeO·xFe2O3)制备硫酸铝晶体的工艺流程如下图所示,回答相关问题。
又知生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 3.6 | 6.3 | 2.3 |
完全沉淀时 | 4.9 | 8.3 | 3.2 |
(1)料渣I的成分是__,操作X的内容是__、洗涤、干燥等。
(2)试剂B最好是__,a的范围是__,由表中数据求出Ksp[Fe(OH)3]<_____(设沉淀完全时金属离子浓度小于1×10-5mol/L)。
(3)试剂A是一种液态绿色氧化剂,料液Ⅰ中反应的离子方程式_______
(4)泡沫灭火器容器构造分为内外两层,内层是玻璃容器、外层是钢筒。则硫酸铝溶液应盛放在______容器中,泡沫灭火器中另一种试剂是小苏打溶液而不是苏打溶液的原因是____.
(5)请设计一种简单的方案,用于确定所制得的晶体组成是否与理论上的组成[Al2(SO4)3·18H2O]相同(写出主要操作过程即可):_________________
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某研究性学习小组对一批未知成分的合金废料进行了如下处理:
请回答下列问题:
分析上述实验流程,确定该合金中肯定含有的成分是 ______ 填化学式.
操作Ⅰ用到的玻璃仪器有 ______ 。
由滤渣D制取胆矾是一种绿色化学工艺.试剂b是一种常用的液态氧化剂,其化学式为 ______ ;写出该工艺中胆矾的化学方程式 ______ 。
甲、乙两位同学都验证了反应①生成的气体是氢气,甲同学认为合金中应含铝,但乙同学查阅资料得知硅也能与NaOH溶液反应生成和,因此认为合金中可能含硅,也可能同时含有铝和硅。请设计方案证明合金中是否含有铝和硅写出选用试剂、观察到的现象及结论: ______ 。
滤液C中铁元素的含量可以用酸性溶液滴定法测定。用离子方程式表示该滴定法的反应原理: ______ 。
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某化学小组在实验室模拟从铜银合金废料中回收银,并制备化工产品CuAlO2,此过程的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)在___________(填仪器名称)中锻烧固体C生成CuAlO2,操作1中系列操作名称为_________________。
(2)稀硫酸不能换成稀硝酸的原因是________(用必要的文字和离子方程式表示)。
(3)在生成固体C的步骤中,需控制加入的NaOH不能过量,原因是_________(用离子方程式表示)。
(4)将固体C在稀有气体中锻烧,固体的质量在加热的过程中随温度变化的曲线如图所示:
则在T1时发生反应物质的质量为_______g;在T2时发生反应的物质为_______(填化学式);在T3时发生反应的化学方程式为__________。
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草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂的制备。用含钴废料(主要成分为,还含有一定量的、、、、等)制备草酸钴晶体的工业流程如下图所示。请回答下列问题:
已知:①草酸钴晶体难溶于水
②为有机物(难电离)
③相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子 | ||||
开始沉淀的 | 7.5 | 2.7 | 3.4 | 6.9 |
沉淀完全的 | 9.0 | 3.7 | 4.7 | 8.9 |
(1)滤渣Ⅰ的成分_______。
(2)是一种绿色氧化剂,写出加入后溶液中发生的主要反应的离子方程式______。
(3)加入氧化钴调节浸出液的的范围是______。
(4)加入有机溶剂的目的是______。
(5)若仅从沉淀转化角度考虑,能否利用反应将转化为____(填“能”或“不能”),说明理由:______。(已知,)
(6)为测定制得的草酸钴晶体样品的纯度,现称取样品,先用适当试剂将其转化,稀释后得到纯净的草酸铵溶液。移取该溶液加入过量的稀硫酸酸化,用高锰酸钾溶液滴定,当溶液由__________(填颜色变化),消耗高锰酸钾溶液,计算草酸钴晶体样品的纯度为__________。(用含、、的代数式表示)(已知的摩尔质量为)
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