As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。
(1) “碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为Na3AsO4反应
的化学方程式是________。
(2) “氧化”时,1 mol AsO33-转化为AsO43-至少需要O2________mol。
(3) “沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:
a.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq) + 2OH-(aq) ΔH <0
b.5Ca2+ + OH- + 3AsO43-Ca5(AsO4)3OH ΔH >0
研究表明:“沉砷”的最佳温度是85℃。用化学平衡原理解释温度高于85℃后,随温度升高沉淀率下降的原因是________。
(4)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是________。
(5) “还原”后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如右图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是 ________。
(6)下列说法中,正确的是________(填字母)。
a.粗As2O3中含有CaSO4
b.工业生产中,滤液2可循环使用,提高砷的回收率
c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的
高二化学综合题中等难度题
As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。
(1) “碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为Na3AsO4反应
的化学方程式是________。
(2) “氧化”时,1 mol AsO33-转化为AsO43-至少需要O2________mol。
(3) “沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:
a.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq) + 2OH-(aq) ΔH <0
b.5Ca2+ + OH- + 3AsO43-Ca5(AsO4)3OH ΔH >0
研究表明:“沉砷”的最佳温度是85℃。用化学平衡原理解释温度高于85℃后,随温度升高沉淀率下降的原因是________。
(4)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是________。
(5) “还原”后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如右图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是 ________。
(6)下列说法中,正确的是________(填字母)。
a.粗As2O3中含有CaSO4
b.工业生产中,滤液2可循环使用,提高砷的回收率
c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的
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碳族元素的单质和化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
(1)锗是重要半导体材料,基态Ge原子中,核外电子占据最高能级的符号是______,该能级的电子云轮廓图为________。Ge的晶胞结构与金刚石类似,质地硬而脆,沸点2830℃,锗晶体属于_______晶体。
(2)(CH3)3C+是有机合成重要中间体,该中间体中碳原子杂化方式为_______,(CH3)3C+中碳骨架的几何构型为________。
(3)治疗铅中毒可滴注依地酸钠钙,使Pb2+转化为依地酸铅盐。下列说法正确的是_______。
A.形成依地酸铅离子所需n(Pb2+)∶n(EDTA)=1∶4
B.依地酸中各元素的电负性从大到小的顺序为O>N>C>H
C.依地酸铅盐中含有离子键和配位键
D.依地酸具有良好的水溶性是由于其分子间能形成氢键
(4)下表列出了碱土金属碳酸盐的热分解温度和阳离子半径:
碳酸盐 | MgCO3 | CaCO3 | SrCO3 | BaCO3 |
热分解温度/℃ | 402 | 900 | 1172 | 1360 |
阳离子半径/pm | 66 | 99 | 112 | 135 |
碱土金属碳酸盐同主族由上到下的热分解温度逐渐升高,原因是:__________。
(5)有机卤化铅晶体具有独特的光电性能,下图为其晶胞结构示意图:
①若该晶胞的边长为anm,则Cl-间的最短距离是________。
②在该晶胞的另一种表达方式中,若图中Pb2+处于顶点位置,则Cl-处于____位置。
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(11分)稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:
已知:①废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)如下表所示;
②不同离子沉淀的pH如图所示。
(1)步骤I中进行原料预处理的目的为_____________。
(2)步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生,该反应的化学方程式为_______________。
(3)步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为_______________。
(4)步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有______,其不能通过直接加碱的方法除去,原因为_____。
(5)步骤V中Y3+沉淀完全时,需保证滴加草酸后的溶液中c(C2O42-)不低于_______mol/L。
(已知:当离子浓度小于10-5 mol/L时,沉淀就达完全;Ksp[Y2(C2O4)3]=8.0×10-28)
(6)步骤Ⅵ中草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3,该反应的化学方程式为___________。
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硫酸锌被广泛应用于医药领域和工农业生产。工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO4•7H2O的一种流程如图:
(1)步骤Ⅰ的操作是____________。
(2)步骤Ⅰ加入稀硫酸进行酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是______________。
(3)步骤Ⅱ中,在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式为____________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中,加入锌粉的作用是______________。
(5)已知硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
从硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为________________、冷却结晶、过滤。烘干操作需在减压低温条件下进行,原因是_________________________________。
(6)取28.70 g ZnSO4•7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。分析数据,680℃时所得固体的化学式为______。
a.ZnO b.Zn3O(SO4)2 c.ZnSO4 d.ZnSO4•H2O
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短周期元素 W、X、Y、Z 在元素周期表中的位置如图所示。其中 Z 的单质是一种重要半导体材料,广泛应用于电子工业的各个领域。
(1)W 在元素周期表中的位置是____________。
(2)W、X、氢元素形成的三原子分子的电子式____________。
(3)下列选项中,能证明元素非金属性X强于W的是____________。
A.相对原子质量:X>W | B.最低化合价:X>W |
C.最简单氢化物的稳定性:X>W | D.最高价氧化物的水化物酸性:X>W |
(4)元素周期表中与 Z 同周期的某金属元素形成的单质 A,可发生如下图所示的转化:
其中化合物D是一种白色沉淀,则 B 中溶质的化学式为____________;
B与 C也可直接转化生成 D 写出对应的离子方程式为____________。
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氨是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。
I.(1)工业上用N2和H2在一定条件下合成氨,下列措施能使正反应速率增大,且使平衡混合物中NH3的体积分数一定增大的是________。
A.降低反应温度 B.压缩反应混合物 C.充入N2 D.液化分离NH3
(2)常温下向100mL0.2mo/L的氨水中逐滴加入0.2mol/L的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+和NH3·H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。
①表示NH3·H2O浓度变化的曲线是__________(填“A”或“B")。
②NH3·H2O的电离常数为_______(已知lg1.8 = 0.26)。
③当加入盐酸体积为50ml时,溶被中c(NH4+)- c(NH3·H2O) =_____mol/L (用数字表示)。
Ⅱ.若液氨中也存在类似水的电离( H2O+H2OH3O+ +OH-),碳酸钠溶于液氨后也能发生完全电离和类似水解的氨解。
(1)写出液氨的电离方程式_________.
(2)写出碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式__________
(3)写出碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系____________
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氨是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。
I.(1)工业上用N2和H2在一定条件下合成氨,下列措施能使正反应速率增大,且使平衡混合物中NH3的体积分数一定增大的是______。
A.降低反应温度 B.压缩反应混合物 C.充入N2 D.液化分离NH3
(2)常温下向100m10.2mol/L的氨水中逐滴加入0.2mol/L的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+和NH3·H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。
①表示NH3·H2O浓度变化的曲线是______(填“ A”或“B")。
②NH3·H2O 的电离常数为_______(已知1g1.8=0.26)
③当加入盐酸体积为50ml 时,溶液中c(NH4+)-c(NH3·H2O)=____mol/L (用精确值表示)。
II.已知常温下,Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-38,在AlCl3溶液中加入NaHCO3溶液产生沉淀和气体,反应的离子方程式为:________________;若将所得悬浊液的pH 调整为3,则溶液中Al3+浓度为_____mol/L。
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碳、 氮、磷、砷和硼的相关化合物在化工、医药、农药、材料等领域有着广泛的应用。锂、钠、铝、铁等金属在日常生活、工业生产中也占有举足轻重的地位,请回答下列问题:
(1)基态As原子的电子排布式为______________________;
(2)氮化硼(BN)有多种晶型,其中立方氮化硼与金刚石的构型类似,则其晶胞中B—N—B之间的夹角是___________________(填角度)。
(3)金属晶体的四种堆积如下图,金属钠的晶体堆积模型为___ (填字母)。
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前四周期的元素及其化合物在生产、生活、化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)写出基态Ti原子的电子排布式_________________,与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中,最外层电子数与钛不同的元素有______种。
(2)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度来看,Fe2+ 易被氧化成Fe3+的原因是_______。
(3)SCN-离子可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H-S-C≡N)和异硫氰酸(H-N=C=S)。
①写出与SCN-互为等电子体的一种微粒_______________(分子或离子);
②硫氰酸分子中π键和σ键的个数之比为___________;
(4)海洋是元素的摇篮,海水中含有大量卤族元素。
①根据下表数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是 ______ (填元素符号)
元素 | 氟 | 氯 | 溴 | 碘 |
第一电离能(kJ/mol) | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
②根据价层电子对互斥理论,预测ClO4-的空间构型为_______形,C1O2- 中Cl原子的杂化方式为_________。
③元素C、O、F、H的电负性由大到小的顺序为______________________。
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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303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
(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中含有Li+、SO42-;另含有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 ________。
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