稀土是一种重要的战略资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈等稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼工艺流程如下:
已知:i.铈的常见化合价为+3、+4。焙烧后铈元素转化成CeO2和CeF4。四价铈不易进入溶液,而三价稀土元素易进入溶液。
ii.酸浸II中发生反应:9CeO2+3CeF4+45HCl+3H3BO3=Ce(BF4)3↓+11CeCl3+6Cl2↑+27H2O
请回答下列问题:
(1)①焙烧氟碳铈矿的目的是_______。
②焙烧后产生的CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1-x)+xO2↑的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式:________。
(2)在酸浸I中用盐酸浸出时,有少量铈进入滤液,且产生黄绿色气体。少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程式是________。
(3)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是______。
(4)操作I的名称为_______,在实验室中进行操作II时所需要的硅酸盐仪器有_______。
(5)“操作I”后,向溶液中加入NaOH溶液来调节溶液的pH,以获得Ce(OH)3沉淀,常温下加入NaOH调节溶液的pH应大于________即可认为Ce3+已完全沉淀。(已知:Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20)
(6)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品5.000g,加酸溶解后,向其中加入含0.03300mol FeSO4的FeSO4溶液使Ce4+全部被还原成Ce3+,再用0.1000mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点时,消耗20.00mL标准溶液。则该产品中Ce(OH)4的质量分数为______(已知氧化性:Ce4+>KMnO4;Ce(OH)4的相对分子质量为208,保留3位有效数字)。
(7)在酸性条件下电解Ce2O3制备Ce(SO4)2(如下图),阳极电极反应式_______。
“绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1= +180.5 kJ/mol
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH3=-221 kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为K=[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(NO)·c2(CO)],则此反应的热化学方程式为:_____________。
(2)N2O5在一定条件下可发生分【解析】
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),某温度下恒容密闭容器中加入一定量N2O5,测得N2O5浓度随时间的变化如下表:
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(N2O5)/(mol·L-1) | 1.00 | 0.71 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.17 |
①反应开始时体系压强为p0,第2 min时体系压强为p1,则p1∶p0=________。2~5 min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为________。
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是________(填字母)。
a.NO2和O2的浓度比保持不变 b.容器中压强不再变化
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.气体的密度保持不变
(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应:NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g),该反应中正反应速率v正=k正·p(NO2)·p(CO),逆反应速率v逆=k逆·p(NO)·p(CO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为________(用k正、k逆表示)。
(4)如图是密闭反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200 ℃、400 ℃、600 ℃下,合成NH3反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线,已知该反应为放热反应。
①曲线a对应的温度是________。
②M点对应的H2的转化率是________。
(5)常温下,联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的电离平衡常数值_______________。(已知:N2H4+H+ N2H5+的K=8.7×107 Kw=1.0×10-14)
将51.2g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,这些气体恰好能被500 mL NaOH溶液完全吸收,生成NaNO2和NaNO3两种盐溶液,其中NaNO3的物质的量为0.2mol,则NaOH的浓度为
A.2mol/L B.1.8mol/L C.2.4 mol/L D.3.6 mol/L
25℃,用NaOH溶液滴定H3AsO3时,各种微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.H3AsO3为三元弱酸,其一级电离平衡常数Ka1=10-9
B.NaH2AsO3在溶液中水解程度大于电离程度
C.pH=9的溶液中c(H+)>c(H3AsO3)= c(H2AsO3-)
D.a点时,溶液中c(H2AsO3-)>c(H3AsO3)+ c(HAsO32-)
三氯氢硅(SiHCl3)是光伏产业的一种关键化学原料,制备反应的方程式为Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为0.05 MPa时,分别改变进料比[n(HCl)∶n(Si)]和反应温度,二者对SiHCl3产率影响如图所示。下列说法正确的是
A. 降低压强有利于提高SiHCl3的产率
B. 制备SiHCl3的反应为放热反应
C. 温度为450 K,平衡常数:K(x)>K (y)>K (z)
D. 增加HCl的用量,SiHCl3的产率一定会增加
1,3-二异丙烯基苯 是重要的化工原料,下列说法正确的是( )
A.不可发生加聚反应 B.不能使稀的高锰酸钾溶液褪色
C.分子中所有原子共平面 D.其苯环上二氯代物有4种