【题目】铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。
请回答下列问题:
(1)雾霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1:1),该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。
①Ce4+从电解槽的______(填字母序号)口流出。
②写出阴极的电极反应式________________。
(3)铈元素在自然界中主要以氟碳矿形式存在。主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下:
①焙烧过程中发生的主要反应方程式为__________________。
②有同学认为酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好,他的理由是_________。
③Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b,则Ce(BF4)3(s)+3KCl(aq)3KBF4(s)+CeCl3(aq)平衡常数为________(用a、b的代数式表示)。
④加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3,其中NH4Cl的作用是______。
【答案】 2:1 a 2NO2 - +8H++6e—=N2↑+4H2O 4CeFCO3+ O23CeO2+ CeF4+4CO2(没条件、不配平均扣1分) 不释放氯气,减少对环境的污染(只回答减少对环境的污染也得分) NH4Cl固体分解产生的HCl可以抑制CeCl3的水解(只回答抑制CeCl3的水解也得分)
【解析】(1)雾霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1:1),反应的方程式为3H2O+2NO+4Ce4+=4Ce3++NO2-+NO3-+6H+,因此该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:2=2:1。(2)①电解池中阳极失去电子,则Ce3+在阳极失去电子转化为Ce4+,因此Ce4+从电解槽的a口流出。②阴极是NO2-得到电子转化为氮气,则阴极的电极反应式为2NO2-+8H++6e—=N2↑+4H2O。(3)①根据流程图可知焙烧过程中CeFCO3与氧气反应生成CeO2、CeF4、CO2,反应方程式为4CeFCO3+ O23CeO2+ CeF4+4CO2。②酸浸过程中盐酸被氧化生成氯气,氯气是大气污染物,因此酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸可以不释放氯气,减少对环境的污染。③根据方程式可知反应的平衡常数K=;④NH4Cl固体分解产生的HCl可以抑制CeCl3的水解,所以加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的有( )
A.1molNa2O2晶体中共含有4NA个离子
B.0.1mol AlCl3完全水解转化为氢氧化铝胶体,生成0.1NA个胶粒
C.常温常压下16gO2和O3混合气体含有NA个氧原子
D.1mol/LNa2CO3溶液中含有NA个CO32﹣
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】醋酸亚铬水合物 {[(CH3COO)2Cr]2·2H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如图所示,且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下:
Zn(s)+ 2HCl(aq)=ZnCl2(aq)+ H2(g);
2CrCl3(aq)+Zn(s)= 2CrCl2(aq)+ ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+ 4CH3COO—(aq)+ 2H2O(l)=[(CH3COO)2Cr]2·2H2O(s)
请回答下列问题:
(1)仪器1的名称是______________________________________。
(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是____________(填序号);目的是_________________________。
A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入
B.先加三氯化铬溶液,一段时间后再加盐酸
C.先加盐酸,一段时间后再加三氯化铬溶液
(3)为使生成的CrCl2溶液与醋酸钠溶液顺利混合,应关闭阀门_____(填“A”或“B",下同),打开阀门____。
(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与醋酸钠溶液反应外,另一个作用是_____________________________________________。
(5)已知其他反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L;实验后得干燥纯净的[(CH3COO)2Cr]2·2H2O 9.4g,则该实验所得产品的产率为____________(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。
(6)铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+,最好往废液中通入足量的_______,再加入碱液,调节pH至少为_______才能是铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10-5mol/L)。【已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31,≈4,lg2≈0.3】
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】溴及其化合物用途十分广泛,我国正在大力开展海水提溴的研究和开发工作。工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下:
某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去)
(1)A装置中通入a气体的目的是(用离子方程式表示)____。
(2)A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通热空气。通入热空气的目的是____。
(3)B装置中通入的b气体是____,目的是使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的,试写出该反应的化学方程式____。
(4)C装置的作用是____。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】化学与生产、生活密切相关.下列叙述正确的是( )
A.BaSO4在医学上用作钡餐,Ba2+对人体无毒
B.葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应现象,不属于胶体
C. C可用于文物年代的鉴定, C与 C互为同素异形体
D.煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法不正确的是
A.纯碱可以用于去除物品表面的油污
B.碘酸钾可以用作加碘食盐的添加剂
C.镁可用于制造信号弹和烟火
D.二氧化碳可用作镁燃烧的灭火剂
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在一个氧化还原反应体系中反应物、生成物共六种粒子,Fe3+、NO、Fe2+、NH、H+和H2O,下列叙述正确的是( )
A.该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化
B.该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为8∶1
C.若有1 mol NO发生氧化反应,则转移电子5 mol
D.若将该反应设计成原电池,则负极反应为Fe3++e-===Fe2+
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知:A是来自石油的重要有机化工原料,E是具有果香味的有机物,F是一种高聚物,可制成多种包装材料.
(1)A的电子式为 , F的结构简式 .
(2)D分子中的官能团名称是 , 请设计一种实验来验证D物质存在该官能团的方法是
(3)写出下列反应的化学方程式并指出反应类型:③ , 反应类型 .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期元素,J、R在周期表中的相对位置如右表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)M的离子结构示意图为_______________;元素T在周期表中位于第_________族。
(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子,其结构简式为______________。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____________________。
(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。
在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为______________________________________。
(5)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2 mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215 kJ。该反应的热化学方程式为______________________________________________。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com