【题目】二氧化锗(GeO2)可用于制备半导体材料,某实验小组以铁矾渣(主要成分为FeO、CaO、GeO和SiO2等)为原料制取二氧化锗的工艺流程如下所示。
已知:25℃时,部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀时的pH如下表所示。
离子 | Fe3+ | Mn2+ | Ge4+ |
开始沉淀时的pH | 2.3 | 8.3 | 8.2 |
沉淀完全时的pH | 4.1 | 9.8 | 11.2 |
请回答下列问题:
(1)由下图可知,“浸出”时,所用硫酸的最佳质量分数为________,浸渣的主要成分为________________(填化学式)。
(2)“氧化”时,可选用的试剂为________(填字母)。
A.KMnO4 B.NaOH C.H2O2 D.I2
(3)“氧化”时,若以适量稀硝酸作氧化剂,则Ge2+被氧化的离子方程式为________________。“氧化”后,选用K3[Fe(CN)6]溶液证明Fe2+已全部被氧化的实验现象为________________________________________________。
(4)“除铁”时,可选用Na2CO3为除铁剂,其原理为____________________________。
(5)已知Ge(OH)4,具有两性,在得到Ge(OH)4的过程中,若溶液的pH大于12,会导致Ge(OH)4溶解,写出该反应的离子方程式:________________________________。
(6)利用惰性电极电解酸性GeSO4溶液也可制得GeO2,则阳极的电极反应式为___________________。
【答案】30% SiO2、CaSO4 C 3Ge2++8H++2NO3-=3Ge4++2NO↑+4H2O 加入K3[Fe(CN)6]溶液后,无蓝色沉淀产生 Na2CO3可以消耗溶液中的H+,使溶液的pH升高,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀 Ge(OH)4+2OH-=GeO32-+3H2O Ge2++2H2O-2e-=GeO2+4H+
【解析】
(1)由图判断;浸渣为不溶物和生成的微溶物;
(2)“氧化”时,为了不引入新的杂质,可选用的试剂为H2O2;
(3)根据流程Ge2+被氧化为Ge4+;K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成蓝色沉淀;
(4)“除铁”时,用Na2CO3调节溶液的pH达到除铁目的;
(5)Ge(OH)4具有两性,碱性条件下导致Ge(OH)4溶解生成GeO32-;
(6)利用惰性电极电解酸性GeSO4溶液也可制得GeO2,则Ge2+失电子化合价升高,生成GeO2。
(1)由图可知,“浸出”时,所用硫酸的最佳时质量分数为30%,浸渣的主要成分为SiO2、CaSO4;
(2)“氧化”时,为了不引入新的杂质,可选用的试剂为H2O2,答案为C;
(3)根据流程Ge2+被氧化为Ge4+,离子方程式为3Ge2++8H++2NO3-=3Ge4++2NO↑+4H2O,K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成蓝色沉淀,则“氧化”后,加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀产生,证明Fe2+已全部被氧化;
(4)“除铁”时,用Na2CO3调节溶液的pH达到除铁目的,其原理为Na2CO3可以消耗溶液中的H+,使溶液的pH升高,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;
(5)Ge(OH)4具有两性,溶液的pH大于12,显碱性,导致Ge(OH)4溶解生成GeO32-,则离子方程式为Ge(OH)4+2OH-=GeO32-+3H2O;
(6)利用惰性电极电解酸性GeSO4溶液也可制得GeO2,则Ge2+失电子化合价升高,生成GeO2,则阳极的电极反应式为Ge2++2H2O-2e-=GeO2+4H+。
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【题目】下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是( )
A.石墨转变为金刚石是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0
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【题目】中山大学中山医学院颜光美教授课题组发现一种叫的天然病毒(属于蛋白质),其能杀死癌细胞而不伤害正常细胞,该病毒含有C、H、O、N、S等元素,其直径大约为。下列说法不正确的是( )。
A.病毒中的C、H、O、N、S原子最有可能以共价键结合
B.病毒不属于高分子化合物
C.病毒溶于水形成的液体具有丁达尔效应
D.病毒在生物体内的水解产物可能是氨基酸
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【题目】可逆反应:X(s)+Y(g)2Z(g)在容积为1L密闭容器反应,下列叙述不是反应达到平衡状态的标志的是
①单位时间内生成1molX的同时消耗2molZ ②Z的体积分数不再变化
③体系的压强不再改变 ④Y、Z的物质的量浓度比为1:2
⑤Y的转化率不再改变的状态 ⑥混合气体的密度不再改变的状态
A. 仅①④ B. ①③④ C. ①④⑤ D. ②③⑤⑥
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【题目】硫酸锰广泛应用于医药、食品、农药、造纸等行业,如图是以软锰矿(主要成分是MnO2,还含有SiO2等杂质)和黄铁矿(FeS2)制取MnSO4H2O的流程图,已知Ksp(MnCO3)=2.2×10-11,气体常用作气体肥料。回答下列问题:
(1)空气中高温焙烧发生反应的化学方程式为________.
(2)气体的电子式为________。
(3)操作a所用的主要玻璃仪器:________。
(4)常温下,0.1mol/L碳酸氢铵溶液中微粒浓度分数与pH的关系如图所示,取一定量母液C加入NH4HCO3至其浓度为0.1mol/L可制得高性能强磁性材料MnCO3,该反应的离子方程式为________同时调pH=10.3,则溶液中c(Mn2+)=________.
(5)硫酸锰是工业制备MnO2电极的活性原料,则用惰性电极电解酸性母液C制得MnO2的阳极电极反应式为________若电路中通过0.3mol电子时,理论上得到MnO2的质量为________g。
(6)如图是MnSO4H2O的热重曲线,则850℃时固体化学式为________.700℃时发生反应的化学方程式是________.
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【题目】某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等.已知碳酸锰难溶于水.一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,流程如图1:阴离子膜法电解装置如图2所示:
(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式______.
(2)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如表:
离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.3 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 10.8 |
加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣的成分是______,滤液中含有的阳离子有H+和______.
(3)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣中也无MnO2,请解释原因______.
(4)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的______极.实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为______.
(5)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式______.
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【题目】下列各组性质比较中,正确的是()
①沸点:
②离子还原性:
③酸性:
④金属性:
⑤气态氢化物稳定性:
⑥半径:
A.①②③B.③④⑤⑥C.②③④D.①③④⑤⑥
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【题目】一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
已知:“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2++CuS+4C1-==2[CuCl2]-+S
回答下列问题:
(1)铁红的化学式为__________________;
(2)“反应Ⅱ”的还原剂是_______________(填化学式);
(3)“反应III”的离子方程式为____________________________________;
(4)辉铜矿的主要成分是Cu2S,可由黄铜矿(主要成分CuFeS2)通过电化学反应转变而成,有关转化如下如图 所示。转化时正极的电极反应式为___________________。
(5)从辉铜矿中浸取铜元素,可用FeCl3作浸取剂。
①反应Cu2S+4FeCl32CuCl2+4FeCl2+S,每生成1mol CuCl2,反应中转移电子的数目为______;浸取时,在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度。有关反应的离子方程式是__________。
②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时,铜元素的浸取率的变化如图,其原因是_______________。
(6)CuCl悬浊液中加入Na2S,发生的反应为2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl-(aq),该反应的平衡常数K =__________________[已知Ksp(CuCl)=1.2×10-6, Ksp(Cu2S)=2.5×10-43]。
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【题目】某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)△H<0.下图表示该反应的速率(υ)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量.下列说法中正确的是( )
A.t3时降低了温度
B.t5时增大了压强
C.t2时加入了催化剂
D.t4~t5时间内转化率一定最低
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