【题目】铋及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为,含杂质、等)制备的工艺如下(已知水解能力:)
回答下列问题:
(1)为了提高浸出率,可采取的措施有_______________。(任写一条)
(2)“浸出”时与溶液反应的化学方程式为__________________________,盐酸的作用_________________________________________。
(3)“母液2”中主要溶质的化学式为________。
(4)“粗铋”中含有的主要杂质是Pb,可通过电解精炼除杂。电解质为熔融、KC1,电解后精铋留在粗铋电极下方电解槽底部。电解时,粗铋与电源_____(填“正”或“负”)极相连。阴极的电极反应为__________________________,铅元素的金属性比铋元素______。(填“强”“弱”或“不能确定”)。
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到,上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧的优点是_________。
(6)常温下,向浓度均为的、的混合溶液中滴加溶液,先生成__________沉淀,通过计算说明______________________________。[已知:Ksp(PbS) = 3.0×10-28,Ksp(Bi2S3) = 1.0×10-20]
【答案】将矿石粉粹、搅拌、适当增大氯化铁溶液的浓度、适当升高温度等 Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S 抑制Bi3+水解,提高Bi的产率 NH4NO3 正 Pb2++2e-=Pb 强 没有氮氧化物等污染性气体产生 PbS Pb2+开始沉淀时,c(S2-)==3.010-27mol/L;Ksp(Bi2S3)=0.12×c3(S2-)=1.0×10-20,则Bi3+开始沉淀的c(S2-)=10-6mol/L,所以PbS先沉淀。
【解析】
(1)为了提高浸出率,采取的措施可从增大接触面积、升高温度、增大浓度等方面考虑。
(2)“浸出”时与溶液反应,从产物有S考虑,反应为氧化还原反应,Fe3+应表现出氧化性,加入盐酸,其作用应从Bi3+水解分析。
(3)碱式硝酸铋中加入碳酸铵,转化为碱式碳酸铋,由此可得出“母液2”中主要溶质。
(4)电解时,铅应失电子,粗铋与电源正极相连。从电解液考虑,阴极应为Pb2+得电子生成Pb,从而得出铅元素的金属性比与铋元素的关系。
(5)上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧的优点应从产物对环境的影响进行分析。
(6)利用两种物质的溶度积常数进行计算,求出所需S2-的最低浓度,通过比较确定先生成沉淀的物质。
(1)为了提高浸出率,可采取的措施有将矿石粉粹、搅拌、适当增大氯化铁溶液的浓度、适当升高温度等。答案为:将矿石粉粹、搅拌、适当增大氯化铁溶液的浓度、适当升高温度等;
(2)“浸出”时与溶液反应,生成Bi3+、Fe2+和S,化学方程式为Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S,盐酸的作用抑制Bi3+水解,提高Bi的产率。答案为:Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S;抑制Bi3+水解,提高Bi的产率;
(3)“母液2”中主要溶质应为NO3-与NH4+结合成的物质,其化学式为NH4NO3。答案为:NH4NO3;
(4)电解后精铋留在粗铋电极下方电解槽底部,则Pb应转化为离子进入溶液。从而得出电解时,粗铋与电源正极相连。阴极的电极反应为Pb2++2e-=Pb,铅元素先失电子,则其金属性比铋元素强。答案为:正;Pb2++2e-=Pb;强;
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到,上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧的优点是没有氮氧化物等污染性气体产生。答案为:没有氮氧化物等污染性气体产生;
(6)Pb2+开始沉淀时,c(S2-)==3.010-27mol/L,Ksp(Bi2S3) =0.12×c3(S2-)=1.0×10-20,则Bi3+开始沉淀的c(S2-)=10-6mol/L,所以PbS先沉淀。答案为:PbS;Pb2+开始沉淀时,c(S2-)==3.010-27mol/L,Ksp(Bi2S3) =0.12×c3(S2-)=1.0×10-20,则Bi3+开始沉淀的c(S2-)=10-6mol/L,所以PbS先沉淀。
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【题目】下列操作中,能使电离平衡H2OH+ + OH-正向移动且溶液呈酸性的是( )
A. 向水中加入NaHSO4溶液 B. 向水中加入Al2(SO4)3溶液
C. 向水中加入Na2CO3溶液 D. 将水加热到100℃,使水的pH=6
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【题目】用无机矿物资源生产部分材料,其生产流程如图.下列有关说法不正确的是
A.、均为共价化合物
B.生产过程中均涉及氧化还原反应
C.石英可用于制光导纤维,晶体Si常用做半导体材料
D.黄铜矿冶炼铜时产生的可用于生产硫酸,FeO可用于冶炼铁
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【题目】草酸亚铁晶体是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产锂电池、涂料、着色剂以及感光材料的原材料。
I、制备草酸亚铁晶体:
称取硫酸亚铁铵晶体,放入三颈烧瓶中,加入10滴左右溶液和蒸馏水加热溶解;
加入饱和草酸溶液,加热搅拌至沸,停止加热,静置;
待黄色晶体沉淀后倾析,洗涤,加入约蒸馏水搅拌并温热,静置,弃去上层清液,即得黄色草酸亚铁晶体。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称是_____________;仪器B的作用是_____________
(2)硫酸亚铁铵晶体用硫酸溶解的原因是 _____________________
II、探究草酸亚铁的纯度:
准确称取草酸亚铁固体样品含有草酸铵杂质,溶于溶液中,在水浴加热,用容量瓶配成溶液;
取上述溶液,用标准溶液浓度为滴定三次,平均消耗;
加入适量锌粉和溶液,反应一段时间后,取1滴试液放在点滴板上检验,至极微量;
过滤除去锌粉,滤液收集在另一个锥形瓶中,将滤纸及残余物充分洗涤,洗涤液并入滤液中,再补充约溶液,继续用标准溶液浓度为滴定至终点,共平行测定三次,平均消耗。
回答下列问题:
(3)在中溶液中发生,还有另一氧化还原反应,写出其离子方程式_______________________,用标准溶液滴定至终点的现象是__________________。
(4)加入适量锌粉的目的是______________________________________;步骤中检验其中微量的的试剂名称是______________溶液
(5)计算固体样品的纯度为______________用含c、、的式子表示,不必化简
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【题目】工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度地发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程:
下列说法不正确的是
A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B.若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,将不能得到高纯度产品
C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ,涉及的反应:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
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【题目】某温度下,在密闭容器中发生如下反应2A(g)+B(g)2C(g),若开始时充入2molC气体,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molA和1molB的混合气体,达到平衡时A的转化率为( )
A.20%B.40%C.60%D.80%
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【题目】工业上,煤的气化和液化是高效、清洁、综合利用煤炭的重要途径。
(1)一定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器发生反应:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH1>0,相关数据如下表:
容器 | 容积/L | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | |||
甲 | 2 | T1 | 3 | 4 | 3.2 |
乙 | 1 | T2 | 1.5 | 2 | 1.2 |
①T1___T2(填“>、<或=”)。
②T1时达到平衡后再加入1molH2O(g),达到新平衡后H2(g)的物质的量分数___(填“增大”“不变”或“减小”);T2时,若起始时乙容器中加入1.5molC(s)、1.2molH2O(g)、0.5molCO2(g)、1.4molH2(g),此时v正___v逆(填“>、<或=”)。
(2)煤液化时发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,200℃时,n(H2)随时间的变化如下表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
①ΔH2___0(填“>、<或=”)。
②下列说法正确的是___(填标号)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强P1<P2
③0-3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=___mol/(L·min)(结果保留两位有效数值)。
④200℃时,该反应的平衡常数K=___。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH,保持温度不变,则化学平衡___(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.1L 1 mol·L-1的醋酸溶液中离子总数为2NA
B.0.05 mol碳酸钠晶体中含离子总数大于0.15NA
C.0.4mol NaCl晶体中含有右图所示的结构单元的数目为0.1NA
D.标准状况下,22.4L CH3Cl和CHCl3的混合物所含有分子数目为NA
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【题目】某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是: ;
(2)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
若有6 mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为 ;
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:B: ,D: 。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为B: ,D: 。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和Cl2按1∶1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示) 。
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