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(11分)Ⅰ.“中东有石油,中国有稀土”。稀土金属是我国战略性资源,应加以保护。...

(11分)Ⅰ.“中东有石油,中国有稀土”。稀土金属是我国战略性资源,应加以保护。稀土金属是周期表中ⅢB族中钪、钇和镧系十七种元素的总称,都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3价。钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如下:

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已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:

离子

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

Fe3+

2.7

3.7

Y3+

6.0

8.2

 

②在周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。

(1)欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则最好选用盐酸和      (填字母)

两种试剂,通过必要的操作即可实现。

A.NaOH溶液      B、氨水     C、CO2     D、HNO3

(2)流程图中用氨水调节pH=a时生成沉淀的化学式为               ,继续加氨水调至pH=b,此时发生反应的离子方程式为                                        

(3)沉淀C为草酸钇,写出草酸钇隔绝空气加热生成Y2O3的化学方程式:                        

Ⅱ镧系元素铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素,在加热的条件下CeCl3易发生水解。

(4)无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备,其中NH4Cl的作用是___

                                                                       

(5)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离,  写出反应的离子方程式                                                            

 

(11分)(1)B (1分) (2)Fe(OH)3  (1分)、Y3++3NH3·H2O=Y(OH)3↓+3NH4+  (2分) (3)Y2(C2O4)3Y2O3+3CO2 ↑+ 3CO↑  (3分) (4)NH4Cl固体受热分解产生HCl,抑制CeCl3水解(2分) (5)2Ce3++H2O2+6H2O=2Ce(OH)4↓+ 6H+  (2分) 【解析】 试题分析:(1)周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀,则根据Na2BeO2的性质和NaAlO2类比推断;加过量的盐酸,硅酸钠反应生成硅酸沉淀,Na2BeO2的反应生成氯化铍溶液,再加入过量氨水沉淀铍离子,故答案为:B。     (2)根据流程图可知,沉淀物A应该是氢氧化铁,所以流程图中用氨水调节pH=a时生成沉淀的化学式为Fe(OH)3 ;根据有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH可知,继续加氨水调至pH=b,此时生成分沉淀应该是Y(OH)3,则发生反应的离子方程式为Y3++3NH3·H2O=Y(OH)3↓+3NH4+。 (3)沉淀C为草酸钇,根据原子守恒可知,草酸钇隔绝空气加热生成Y2O3的同时,还有CO和CO2生成,所以分解的化学方程式为Y2(C2O4)3Y2O3+3CO2↑+ 3CO↑。 (4)在加热的条件下CeCl3易发生水解生成氯化氢和Ce(OH)3,因此在加热时必须防止其水解。由于NH4Cl固体受热分解产生HCl,HCl可以抑制CeCl3水解。 (5)H2O2具有强氧化性,在溶液中通过调节pH≈3,可以将Ce3+氧化形成Ce(OH)4沉淀,其中Ce元素的化合价从+3价升高到+4价,失去1个电子。双氧水中氧元素的化合价从-1价降低到-2价,则根据电子得失守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为2Ce3++H2O2+6H2O=2Ce(OH)4↓+6H+。 考点:考查元素化合物性质的类比推断,物质分离,水解应用以及氧化还原反应方程式的书写等
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考点分析:
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实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:

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图Ⅰ                                         图Ⅱ

(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为         。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是                               

(2)工艺流程中“副产品”的化学式为              

(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:

氢氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Ni(OH)2

开始沉淀的pH

1.5

6.5

7.7

沉淀完全的pH

3.7

9.7

9.2

 

操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价:                 (若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。

(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F浓度为3×103 mol·L1,则Ca2+的浓度为              ______mol·L1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×1011

(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl在阳极被氧化为ClO;②Ni2+被ClO氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为                    

 

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氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生满分5 manfen5.com的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的满分5 manfen5.com(已折算成标准状况)。甲与水反应也能产生满分5 manfen5.com,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到满分5 manfen5.com和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25g·L-1。请回答下列问题:

(1)甲的化学式是_________;乙的空间构型是__________。

(2)甲与水反应的化学方程式是__________________________________。

(3)气体丙与金属镁反应的产物是_______(用化学式表示)。

(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式________                                                              有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之                       

_________________________。

(已知Cu2O+2H+==Cu+Cu2++H2O)

(5)甲与乙之间_______(填“可能”或“不可能)发生反应产生满分5 manfen5.com,判断理由是

_______                          _                                 

 

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Ⅰ.(1)某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取(NH42SO4溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a                 

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(2)将装置C中两种液体分离开的操作名称是___   __。装置D的作用是                            

Ⅱ.过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下:

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已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水。I2+2S2O32= 2I+S4O62

(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是                   

(2)检验“水洗”是否合格的方法是                             

(3)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是:

第一步:准确称取a g产品于锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液,充分反应。

第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

第三步:逐滴加入浓度为c mol·L—1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。

①判断此滴定实验达到终点的方法是:                                  

②CaO2的质量分数为                     (用字母表示);

 

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在一定条件下可实现下列物质间的转化,如下图所示:

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(1)固体A是一种重要的工业原料,其化学式为____________________。W的电子式为_____   ____

(2)写出W与气体丙反应的化学方程式___________________________

(3)利用上图中有关物质实现C→B的转变,写出该转变的离子方程式:__________               _____

(4)上述变化中的B和丙按物质的量3:2反应的离子方程式为:_______。

(5)若甲和乙恰好完全反应,则W与A的物质的量之比为_______。

 

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一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到溶解平衡时。已知下表数据

物质

Fe(OH)2

Cu(OH)2

Fe(OH)3

Ksp/25℃

8.0×10-16

2.2×10-20

4.0×10-38

完全沉淀时的PH值

≥9.6

≥6.4

3~4

 

对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不科学的是  

A.向该溶液中加少量铁粉不能观察到红色固体析出

B.该溶液中c(SO42-):[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5:4

C.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀

D.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH值到3~4后过滤,得到纯净的CuSO4溶液

 

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