【题目】钪及其化合物具有许多优良的性能,在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如下:
回答下列问题:
(l)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合的实验操作是__________。
(2)先加入氨水调节pH =3,过滤,滤渣主要成分是_______;再向滤液加入氨水调节pH=6,滤液中Sc3+的浓度为________。[己知:Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31]
(3)用草酸“沉钪”。25℃时pH=2的草酸溶液中=_______(保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式_________。
(已知Kal(H2C2O4)=5.9×10-2,Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5)
(4)草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为_____________。
(5)废酸中含钪量为15mg/L,V L废酸最多可提取Sc2O3的质量为____________。
【答案】 将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,冷却后再慢慢注入 H2O2中,并不断搅拌。 Fe(OH)3 9.0×10-7mol·L-l 3.8×10-2 2Sc3++ 3H2C2O4=Sc2(C2O4)3↓+ 6H+ 2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2 0.023V g
【解析】(l)不同的液体在混合时,一般是先加密度较小、易挥发的,后加密度大、难挥发的,若混合时放热,则最后加受热易分解的。因此,混合的实验操作是将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,冷却后再慢慢注入 H2O2中,并不断搅拌。
(2)废酸中含钪、钛、铁、锰等离子,洗涤“油相”已除去大量的钛离子。根据Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31,可以求出余下3种离子沉淀完全(离子浓度小于10-5mol/L)的pH,发现锰离子沉淀完全时pH约为10,钪离子沉淀完全的pH约为5,而铁离子沉淀完全的pH约为4,所以先加入氨水调节pH =3,过滤,滤渣主要成分是Fe(OH)3 ;再向滤液加入氨水调节pH=6,此时溶液中c(OH-)=10-8mol/L,滤液中Sc3+的浓度为 =9.0×10-7mol·L-l 。
(3)25℃时pH=2的草酸溶液中,=
= Ka2(H2C2O4)
Kal(H2C2O4)
=6.4×10-5
5.9×10-2
=3.8×10-2(保留两位有效数字)。 “沉钪”得到草酸钪的离子方程式2Sc3++ 3H2C2O4=Sc2(C2O4)3↓+ 6H+。
(4)草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2。
(5)废酸中含钪量为15mg/L,则V L废酸中含钪的质量为15 /L
VL=0.015V g,所以最多可提取Sc2O3的质量为
0.023V g。
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【题目】化学反应A2+ B2= 2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 该反应是吸热反应
B. 断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ的能量
C. 断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D. 2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
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【题目】下列说法不正确的是( )
A.热的纯碱液去油污效果好,因为加热可使CO32﹣的水解程度增大,溶液碱性增强,去污力增强
B.铁在潮湿的环境下生锈以及Mg与NH4Cl溶液反应生成H2都与盐类水解有关
C.将Al2(SO4)3溶液加热、蒸干、灼烧,可得到固体Al2(SO4)3
D.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制胶体,离子方程式:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
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【题目】下列有关实验原理或操作正确的是
A. 选择合适的试剂,用图1所示装置可分别制取少量CO2、NO和O2
B. 除去干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有足量酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
C. 洗涤沉淀时(如图2),向漏斗中加适量水,搅拌并滤干
D. 将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中
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【题目】下表是周期表中的一部分,根据A-I在周期表中的位置,第(1)~ (4)小题用元素符号或化学式回答,(5)~(8)小题按题目要求回答。
族 | I A | Ⅱ A | Ⅲ A | Ⅳ A | Ⅴ A | Ⅵ A | Ⅶ A | O |
1 | A | |||||||
2 | D | E | G | I | ||||
3 | B | C | F | H |
(1)表中元素,化学性质最不活泼的是 ,只有负价而无正价的是 ,氧化性最强的单质是 ,还原性最强的单质是 。
(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是 ,酸性最强的是 ,呈两性的是 。
(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中,最稳定的 ,
(4)在B、C、E、F、G、H中,原子半径最大的是 ,
(5)A和D组成化合物的电子式 ,
(6)A和E组成化合物的化学式 ,
(7)用电子式表示B和H组成化合物的形成过程 ,
(8)B的最高价氧化物的水化物和C的最高价氧化物相互反应的离子方程式
。
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【题目】组成RXA分子结构的基本成分是
①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A. ①③④⑤ B. ①②⑥ C. ②③④⑤ D. ①③④⑥
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【题目】微生物燃料电池在净化废水(主要去除Cr2O72-)的同时能获得能源或得到有价值的化学产品。如图为其工作原理,如图为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是
A. M为电池正极,CH3COOH被还原
B. 外电路转移4mol电子时,M极产生22.4LCO2(忽略CO2溶解)
C. 反应一段时间后,N极附近pH下降
D. Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活
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