【題目】氧化鈧(Sc2O3)是一種稀土氧化物,可用于制作激光、半導(dǎo)體材料。以鈧錳礦石(主要含MnO2SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)為原料制備Sc2O3的工藝流程如圖,其中TBPP507均為有機(jī)萃取劑。

回答下列問題:

(1)Sc2O3Sc的化合價(jià)為___。

(2)“溶解時(shí)鐵屑被MnO2氧化為Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式是___。

(3)“濾渣的主要成分是___。

(4)“萃取除鐵時(shí)鐵和鈧的萃取率與O/A(有機(jī)相與水相的體積比)的關(guān)系如圖所示。該工藝中最佳O/A比為___。

(5)有機(jī)萃取劑P507萃取Sc3+的反應(yīng)原理為陽離子交換:ScCl3+3HR=ScR3+3HCl(HR代表P507)。在富鈧有機(jī)相中反應(yīng)生成Sc(OH)3的化學(xué)方程式是___

(6)“萃余液2”中的金屬陽離子除Al3+、Ca2+外,還有___。

(7)Sc2(C2O4)3在空氣中煅燒生成Sc2O3的化學(xué)方程式是___。

(8)某廠用1000kg的鈧錳礦制備Sc2O3,最終得到Sc2O3306g,該礦中含鈧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。

【答案】+3 3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O SiO2 2 ScR3+3NaOH=3NaR+Sc(OH)3 Mn2+ 2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2 0.02%

【解析】

鈧錳礦石(主要含MnO2SiO2及少量Sc2O3、Al2O3CaO、FeO),加入稀硫酸后,溶液中含有Al3+Fe2+,Ca2+,Sc3+,再加入Fe,可以將二氧化錳還原為Mn2+,鐵被氧化成Fe3+,濾渣中含有SiO2,TBPHCl加入除去Fe3+,得到有機(jī)相和萃余液1,萃余液1加入有機(jī)萃取劑P507萃取Sc3+,萃余液2中剩余Al3+、Ca2+、Mn2+,富鈧有機(jī)相加入氫氧化鈉后得到反萃固體Sc(OH)3,加入HCl得到ScCl3,加入H2C2O4后得到Sc2(C2O4)3,在空氣中煅燒后Sc2O3,據(jù)此分析。

(1)Sc2O3O的化合價(jià)為-2價(jià),根據(jù)元素的化合價(jià)之和等于0,則Sc的化合價(jià)為+3價(jià);

(2)“溶解時(shí)鐵屑被MnO2氧化為Fe3+,MnO2還原Mn2+,溶液為酸性,有氫離子參與反應(yīng),根據(jù)元素守恒補(bǔ)齊生成物水,反應(yīng)的離子方程式:3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O;

(3)鈧錳礦石中不與硫酸和廢鐵屑反應(yīng)的物質(zhì)為二氧化硅,濾渣的主要成分是SiO2;

(4)從圖中可以看出,萃取除鐵時(shí)需要將鐵的萃取率最高,鈧的萃取率最低,此時(shí)該工藝中最佳O/A比為2;

(5)富鈧有機(jī)相中反應(yīng)生成Sc(OH)3,ScR3與氫氧化鈉反應(yīng)生成Sc(OH)3,化學(xué)方程式是ScR3+3NaOH=3NaR+Sc(OH)3;

(6)除去鐵離子后,萃余液1”中含有Sc3+,萃余液2”中的金屬陽離子除Al3+Ca2+外,還有Mn2+

(7)Sc2(C2O4)3在空氣中煅燒生成Sc2O3和二氧化碳的化學(xué)方程式是2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2;

(8)某廠用1000kg的鈧錳礦制備Sc2O3,最終得到Sc2O3306g,鈧元素的質(zhì)量等于三氧化二鈧的質(zhì)量×鈧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),

該礦中含鈧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種類似鉆石的裝飾品——鋯石(ZrSiO4),其做為裝飾品,價(jià)格低廉,外觀璀璨。天然鋯石中常含有Fe、AlCu的氧化物雜質(zhì),稱為鋯英石。工業(yè)上一種以鋯英石為原料制備ZrO2的工藝流程如下:

. Zr在化合物中通常顯價(jià),氯化過程中除C、O元素外,其它元素均轉(zhuǎn)化為其高價(jià)氯化物;

.SiCl4極易水解生成硅酸;ZrCl4易溶于水,400℃升華

.Fe(SCN)3難溶于MIBK,Zr (SCN) 4在水中的溶解度小于在MIBK中的溶解度。

請(qǐng)回答下列問題

(1)濾渣1的主要成分是:______________

(2)氯化過程中,鋯石(ZrSiO4)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________

ZrCl4產(chǎn)率隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示,回答問題

氯化過程選擇的最佳條件為_______;氯化環(huán)節(jié)產(chǎn)率隨溫度升高先增大后減小的原因?yàn)?/span>______

(3)“濾液1”中含有的陰離子,除OH-外還有____________________

(4)①常用的銅抑制劑為NaCN (氰化鈉)NaCN可與重金屬陽離子反應(yīng),生成溶度積較小的沉淀(Cu(CN)2Ksp=4×10-10),已知鹽酸溶解后的溶液中Cu2+的濃度為1mol/L,若需要溶液中Cu2+濃度等于1.0×10-6 mol/L,則預(yù)處理1L該溶液需要1mol/LNaCN溶液的體積為_____________(假設(shè)溶液混合后體積可以相加,計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))

②由于氰化鈉有劇毒,因此需要對(duì)廢液中的氰化鈉進(jìn)行處理,通常選用漂白粉或漂白液在堿性條件下將其氧化,其中一種產(chǎn)物為空氣的主要成分,則在堿性條件下漂白液與氰化鈉反應(yīng)的離子方程式為_____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法中,有錯(cuò)誤的是( )

A.Na2CO3溶液能與石灰水反應(yīng),而NaHCO3溶液不能與石灰水反應(yīng)

B.在相同溫度下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3

C.Na2CO3很穩(wěn)定,而NaHCO3受熱時(shí)容易分解

D.將等物質(zhì)的量的NaHCO3粉末與Na2CO3粉末同時(shí)分別倒入適量的相同濃度的稀鹽酸中,前者的反應(yīng)更劇烈

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【題目】從甜橙的芳香油中可分離得到如圖結(jié)構(gòu)的化合物,

現(xiàn)有試劑:①KMnO4酸性溶液;②H2/Ni;③Ag(NH3)2OH;④新制Cu(OH)2,能與該化合物中所有官能團(tuán)都發(fā)生反應(yīng)的試劑有(

A.①②B.②③C.③④D.①④

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【題目】紀(jì)錄片《我在故宮修文物》表現(xiàn)了文物修復(fù)者穿越古今與百年之前的人進(jìn)行對(duì)話的職業(yè)體驗(yàn),讓我們領(lǐng)略到歷史與文化的傳承。下列文物修復(fù)和保護(hù)的過程中涉及化學(xué)變化的是(

A

B

C

D

銀器用除銹劑除銹

變形的金屬香爐復(fù)原

古畫水洗除塵

木器表面擦拭燙蠟

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)探究金屬Na與CO2的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如下:

實(shí)驗(yàn)I

實(shí)驗(yàn)II

操作

將點(diǎn)燃的金屬鈉伸到盛有CO2的集氣瓶中

將實(shí)驗(yàn)I的集氣瓶用水沖洗,過濾。取黑色濾渣灼燒;取濾液分別滴加酚酞和氯化鋇溶液

現(xiàn)象

①火焰呈黃色

②底部有黑色固體,瓶壁上附有白色固體

①黑色濾渣可燃

②濾液能使酚酞溶液變紅,滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成

下列說法不正確的是

A. 生成的黑色固體中含有CB. 白色固體是Na2O

C. 實(shí)驗(yàn)說明CO2具有氧化性D. 金屬Na著火不能用CO2滅火

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】銅碘雜化團(tuán)簇具有優(yōu)異的光學(xué)性能,可用于制備發(fā)光二極管、發(fā)光墨水、生物成像儀器等。一種銅碘雜化團(tuán)簇的合成路線如圖:

(1)已知SbCl3(三氯化銻)是揮發(fā)性顯著的物質(zhì),由此判斷SbCl3中主要含有的化學(xué)鍵類型是___

(2)Sb為第四周期VA族元素,預(yù)測SbCl3的立體結(jié)構(gòu)為___。

(3)Et2O(CH3CH2OCH2CH3,乙醚)中氧原子以及中碳原子的雜化類型分別是___、___。

(4)CuICu+的核外電子排布式為___

(5)SbCy3只能與一個(gè)Cu+配位的原因是___。

(6)已知上述銅碘雜化團(tuán)簇屬四方晶系,晶胞參數(shù)分別為anmbnm、cnm,棱間夾角為α=β=γ=90°,平均一個(gè)晶胞含有一個(gè)銅碘雜化團(tuán)簇,該團(tuán)簇的化學(xué)式為___。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,已知SbCy的相對(duì)分子量是371,則該銅碘雜化團(tuán)簇的密度是___g·cm-3(列計(jì)算式)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】青蒿素是從黃花蒿中提取的一種無色針狀晶體,其結(jié)構(gòu)如圖1,請(qǐng)回答下列問題:

(1)基態(tài)O原子的價(jià)電子排布圖為___

(2)組成青蒿素的三種元素中電負(fù)性最大的是__(填元素符號(hào),下同),第一電離能最大的是__

(3)基態(tài)N原子的未成對(duì)電子數(shù)為___。

(4)雙氫青蒿素是青蒿素的重要衍生物,其抗瘧疾療效優(yōu)于青蒿素,雙氫青蒿素的合成一般是在相轉(zhuǎn)移催化劑聚乙二醇的作用下,用硼氫化鈉(NaBH4)還原青蒿素。兩種硼氫化物的合成原理如下:

2LiH+B2H6=2LiBH4;4NaH+BF3=NaBH4+3NaF

BH4-的空間構(gòu)型為__;B2H6分子的結(jié)構(gòu)如圖2B2H6B的雜化方式為__。

聚乙二醇[HO(CH2CH2O)nH]隨著n值的增大,水溶性降低,原因是___

(5)NaH的晶胞與NaCl相同,NaH晶體中陽離子的配位數(shù)是__;設(shè)晶胞中陰、陽離子為剛性球體且恰好相切,陰、陽離子的半徑比約為__(已知≈1.414,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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【題目】碘化鈉在光學(xué)器件石油探測、安檢、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某研究小組開發(fā)設(shè)計(jì)的制備高純NaI的簡化流程如圖:

已知:

I2(s)I-(aq)I3-(aq)。

②水合肼(N2H4H2O)具有強(qiáng)還原性,可分別將碘的各種酸根和I2還原為I-,本身被氧化為無毒物質(zhì)。

NaI易溶于水,也易溶于酒精,在酒精中的溶解度隨溫度的升高增加不大。

請(qǐng)回答:

1)步驟Ⅰ,I2NaHCO3溶液發(fā)生歧化反應(yīng),生成物中含IO-IO3-離子。

I2NaHCO3溶液反應(yīng)適宜溫度為4070℃,則采用的加熱方式為___

②實(shí)驗(yàn)過程中,加少量NaI固體能使反應(yīng)速率加快,其原因是___。

2)步驟Ⅱ,水合肼與IO反應(yīng)的離子方程式為___。

3)步驟Ⅲ,多步操作為:

①將步驟Ⅱ得到的pH6.57的溶液調(diào)整pH值至910,在100℃下保溫8h,得到溶液A;

②將溶液ApH值調(diào)整至34,在7080℃下保溫4h,得溶液B;

③將溶液BpH調(diào)整至6.57,得溶液C

④在溶液C中加入活性炭,混合均勻后煮沸,靜置1024h后,過濾除雜得粗NaI溶液。上述①②③操作中,調(diào)整pH值時(shí)依次加入的試劑為___。

A.NaOH B.HI C.NH3H2O D.高純水

4)步驟Ⅳ,采用改進(jìn)的方案為用減壓蒸發(fā)代替常壓蒸發(fā)。

減壓蒸發(fā)需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計(jì)、接收管、接收瓶之外,還有___。

A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.燒杯 D.抽氣泵

②采用減壓蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)為___

5)將制備的NaI2H2O粗品以無水乙醇為溶劑進(jìn)行重結(jié)晶。請(qǐng)給出合理的操作排序___。

加熱乙醇 純品(選填序號(hào))。

①高純水洗滌 ②減壓蒸發(fā)結(jié)晶 NaI2H2O粗品溶解 ④趁熱過濾 ⑤真空干燥 ⑥抽濾

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