题目内容
【题目】硒和碲在工业上有重要用途。在铜、镍镇、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲确主要以硒化物、碲化物及单质状态存在。一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程如下:
已知:碲酸四氢钠(Na2H4TeO6)难溶,碲酸(H6TeO6)可溶。回答下列问题:
(1)阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4焙烧时,,单质Te转化为TeO2 的化学方程式为_______________。
(2)“焙砂”与碳酸钠充分混合,干燥后通入空气焙烧,发生氧化反应,每生成1mol碲酸四氢钠(Na2H4TeO6),则需要的氧化剂O2至少为______mol;生成的碲酸四氢钠不用“水浸”,而采取“酸浸”的原因是____________。
(3)流程中“反应”处发生反应的化学方程式为________________________________。
(4)检验“还原”后的溶液中Na2SO3是否过量的实验操作方法为___________________________________。
(5)工艺路线中可以循环利用的物质有_________、____________________。
【答案】Te+2H2SO4TeO2+2SO2↑+2H2O0.5Na2H4TeO6在水中难溶,酸浸生成的H6TeO6可溶SeO2+2H2O+2SO2==2H2SO4+Se取少量“还原”后的容液于试管,加入稀H2SO4将生成的气体道入澄清石灰水,若溶液变浑浊,则Na2SO3过量。反之不过量H2SO4NaOH
【解析】
(1)阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4焙烧时,单质Te转化为TeO2,同时生成二氧化硫和水,反应的化学方程式为Te+2H2SO4TeO2+2SO2↑+2H2O;(2)“焙砂”与碳酸钠充分混合,干燥后通入空气焙烧,发生氧化反应2Na2CO3+O2+ 2TeO2=2Na2H4TeO6+2CO2,每生成1mol碲酸四氢钠(Na2H4TeO6),则需要的氧化剂O2至少为0.5mol;Na2H4TeO6在水中难溶,酸浸生成的H6TeO6可溶,故生成的碲酸四氢钠不用“水浸”,而采取“酸浸”; (3)流程中“反应”处通入SeO2、SO2,加入H2O反应后得到Se,则SO2被氧化生成硫酸,发生反应的化学方程式为SeO2+2H2O+2SO2==2H2SO4+Se;(4)检验“还原”后的溶液中Na2SO3是否过量的实验操作方法为取少量“还原”后的容液于试管,加入稀H2SO4将生成的气体道入澄清石灰水,若溶液变浑浊,则Na2SO3过量。反之不过量;(5)根据流程中既为生成物又为反应原料的物质可作为循环利用的物质,则工艺路线中可以循环利用的物质有H2SO4 和NaOH。
【题目】氧化剂H2O2在反应时不产生污染物,被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ. 某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL H2O | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是___。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是__________(写出一种即可)。
(2)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化如图1所示。分析该图能够得出的实验结论是____。
Ⅱ. MnO2对H2O2的分解有催化作用,某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将状态不同的0.1 g MnO2分别加入盛有50 mL等浓度的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2状态 | 触摸试管情况 | 观察结果 | 反应完成所需时间 |
粉末状 | 很烫 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 4 min |
块状 | 微热 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30 min |
(1)写出大试管中发生反应的化学方程式:__,该反应是____反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与____有关。
(3)实验过程中放出气体的体积(标准状况)和时间的关系如图3所示。解释反应速率变化的原因:__,计算H2O2的初始物质的量浓度为____。(保留两位有效数字)
【题目】铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为 Cu2S,含少量 Fe2O3、SiO2 等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下:
已知:
①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Cu2+ | Mn2+ |
开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 5.6 | 8.3 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.7 | 9.8 |
② Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)加快“浸取”速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有__________(任写一种)。
(2)滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式:______________。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等,调节pH调的范围为_________,若加 A 后溶液的 pH调为4.0,则溶液中 Fe3+的浓度为_________mol/L。
(4)写出“沉锰”(除 Mn2+)过程中反应的离子方程式:_________________________。
(5)“赶氨”时,最适宜的操作方法是________________。
(6)过滤Ⅱ得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜,判断沉淀是否洗净的操作是________________。
【题目】下列实验装置设计与对应结论正确的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置 | ||||
结论 | 能证明Al(OH)3不溶于氨水 | 能证明非金属性:Cl>C>Si | 验证铁发生析氢腐蚀 | 洗气瓶中产生的白色沉淀是BaSO3 |
A. A B. B C. C D. D