【題目】水晶石是生產(chǎn)玻璃的原料，工業(yè)上回收水晶石廢料（主要含SiO2，還含有CeO2、CaO、MgO、Na2O等）中的SiO2并富集稀土元素Ce（鈰）元素的一種流程如下：

已知CeO2不溶于水，微溶于稀酸。

⑴玻璃工業(yè)上用SiO2、Na2CO3和CaCO3在高溫下反應(yīng)制普通玻璃（Na2O·CaO·6SiO2）的化學(xué)方程式為_______。

⑵“還原”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。

⑶“還原”時(shí)稀硫酸應(yīng)適當(dāng)過量，目的除保證反應(yīng)充分進(jìn)行及加快反應(yīng)速率外，還有______。還原時(shí)控制其他條件一定，只改變反應(yīng)的溫度，所得SiO2產(chǎn)品的純度如右圖所示。超過70℃所得SiO2產(chǎn)品純度下降的原因是_______。

⑷洗滌SiO2的方法是_______。

⑸向Ce2(SO4)3溶液中加入H2C2O4會(huì)析出Ce2(C2O4)3·10H2O晶體，將0.5440g Ce2(C2O4)3在N2氣流中加熱，所得殘余固體的質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。已知加熱時(shí)生成三種氧化物，寫出Ce2(C2O4)3固體加熱到300℃時(shí)反應(yīng)的方程式：_______。

【答案】Na2CO3＋CaCO3＋6SiO2 Na2O·CaO·6SiO2＋2CO2↑ 2CeO2＋H2O2＋6H＋＝2Ce3＋＋O2↑＋4H2O 抑制Ce3＋的水解 H2O2大量分解導(dǎo)致CeO2不能完全被還原而混入SiO2中 向漏斗內(nèi)加蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復(fù)操作2～3次 Ce2(C2O4)3 2CeO2＋4CO↑＋2CO2↑

【解析】

根據(jù)題干廢料主要有SiO2、還含有CeO2、CaO、MgO、Na2O等， CaO、MgO、Na2O 溶于鹽酸，CeO2不溶于水，微溶于稀酸，則過濾Ⅰ后，濾渣中有CeO2 、SiO2，流程如下：

（1）工業(yè)制玻璃原理：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑，根據(jù)玻璃的成分，將兩方程式加和：Na2CO3＋CaCO3＋6SiO2Na2O·CaO·6SiO2＋2CO2↑ 。

（2）由流程知在硫酸環(huán)境中H2O2還原CeO2為Ce3＋，則H2O2被氧化生成O2，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，反應(yīng)的離子方程式為2CeO2＋H2O2＋6H＋＝2Ce3＋＋O2↑＋4H2O。

（3）該鹽Ce3＋水解溶液呈酸性，硫酸適當(dāng)過量抑制Ce3＋的水解。

H2O2受熱不穩(wěn)定分解，導(dǎo)致H2O2減少，H2O2量不足導(dǎo)致CeO2不能完全被還原而混入SiO2中 ，使 SiO2產(chǎn)品純度下降。

（4）SiO2不溶于水，向漏斗內(nèi)加蒸餾水，待水自然流出將表面附著的雜質(zhì)離子帶走，重復(fù)操作2～3次。

（5） Ce2(C2O4)3中：n(Ce)= ×2=0.002mol，

n(O)= =0.004mol，n(Ce)：n(O)=1:2，故鈰的氧化物CeO2

反應(yīng)的方程式為：Ce2(C2O4)32CeO2＋4CO↑＋2CO2↑。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】將濃度均為0.5molL-1氨水和KOH溶液分別滴入到體積均為20mL且濃度相同的AlCl3溶液中，測得溶液的導(dǎo)電率與加入堿的體積關(guān)系如圖所示，下列說法中錯(cuò)誤的是( )

A.AlCl3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.2molL-1

B.根據(jù)圖象可以確定導(dǎo)電率與離子種類有關(guān)

C.cd段發(fā)生的反應(yīng)是Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O

D.e點(diǎn)時(shí)溶液中的離子濃度：c(K+) ＝c(Cl－) ＋c(AlO2－)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水時(shí)的熱量變化，其中一定正確的是（ ）

A.生成1molH2O時(shí)放出熱量245kJ

B.H2O分解為H2與O2時(shí)放出熱量

C.甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為甲>乙>丙

D.氫氣和氧氣的總能量小于水的能量

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】三硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用作殺菌劑、沉淀劑。某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測定其溶液的濃度。

實(shí)驗(yàn)1：探究Na2CS3的性質(zhì)

步驟

操作及現(xiàn)象

①

取少量Na2CS3 固體溶于蒸餾水配制成溶液并分成兩等份

②

向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅色

③

向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去

（1）H2CS3是________酸（填“強(qiáng)”或“弱”）。

（2）已知步驟③的氧化產(chǎn)物是SO42－，寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________。

實(shí)驗(yàn)2：測定Na2CS3溶液的濃度，按如圖所示連接好裝置，取100mLNa2CS3溶液置于三頸燒瓶中，打開儀器d的活塞，滴入足量2.0mol/L稀H2SO4，關(guān)閉活塞。

已知：Na2CS3 + H2SO4=Na2SO4 + CS2 + H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水，沸點(diǎn)46℃，與CO2某些性質(zhì)相似，與NaOH作用生成Na2COS2和H2O。

（3）盛放無水CaCl2的儀器的名稱是____________。

（4）反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k，再緩慢通入熱N2一段時(shí)間，其目的是___________________。

（5）為了計(jì)算Na2CS3溶液的濃度，對(duì)B中混合物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱重，得19.2g固體，則A中Na2CS3的物質(zhì)的量濃度為____________________。

（6）分析上述實(shí)驗(yàn)方案，還可以通過測定C中溶液質(zhì)量的增加值來計(jì)算Na2CS3溶液的濃度，若反應(yīng)結(jié)束后將通熱N2改為通熱空氣，計(jì)算值________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】降冰片二烯類化合物是一類太陽能儲(chǔ)能材料。降冰片二烯在紫外線照射下可以發(fā)生下列轉(zhuǎn)化。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）

A. 降冰片二烯與四環(huán)烷互為同分異構(gòu)體

B. 降冰片二烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C. 四環(huán)烷的一氯代物超過三種（不考慮立體異構(gòu)）

D. 降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超過4個(gè)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】[化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，鎂、鎳、銅是幾種重要的金屬元素，請(qǐng)回答下列問題:

(1)鎳元素的核電荷數(shù)為28，則原子基態(tài)電子排布式為 ________ ，結(jié)構(gòu)中有 ___ 種不同形狀的電子云。

(2)MgO的熔點(diǎn)高于CuO的原因是__________________________

(3)Mg元素的第一電離能反常地高于同周期后一種元素，原因是_____________________

(4)Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4，該分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)比為 _____________________

(5)配合物[Cu(CH3C≡N)4]BF4中碳原子雜化軌道類型為______ ，BF4-的空間構(gòu)型為_________________ 。

(6)銅與氧元素可形成如圖所示的晶胞結(jié)構(gòu)，其中Cu均勻地分散在立方體內(nèi)部，a、b的坐標(biāo)參數(shù)依次為(0,0,0)、(1/2，1/2，1/2)，則d的坐標(biāo)參數(shù)為 ____________,已知該品體的密度為ρg/cm3,NA是阿伏加德羅常數(shù)值，則晶胞參數(shù)為 _______________ cm(列出計(jì)算式即可)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】對(duì)于反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH，反應(yīng)特點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的圖像的說法中不正確的是（ ）

A.圖甲中，若p1＞p2，則在較低溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行

B.圖乙中，若T2＞T1，則ΔH＜0且a＋b＝c＋d

C.圖丙中，t1時(shí)刻改變的條件一定是使用了催化劑

D.圖丁中，若ΔH＜0，則縱坐標(biāo)不可能表示的是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組欲探究SO2和Cl2能否發(fā)生反應(yīng)，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）裝置A制取氯氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__。

（2）為驗(yàn)證SO2和Cl2發(fā)生了反應(yīng)，小組同學(xué)又繼續(xù)如下實(shí)驗(yàn)。

①甲同學(xué)認(rèn)為若SO2和Cl2反應(yīng)，生成了Cl-，只要檢驗(yàn)到生成的Cl-即可，甲取適量B中樣品于試管中，向其中滴加少量__溶液，有白色沉淀生成。

②乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不合理，認(rèn)為應(yīng)該在裝置A、B間增加一個(gè)洗氣瓶，然后再按甲同學(xué)的方法實(shí)驗(yàn)即可得到正確結(jié)論。洗氣瓶中盛有試劑的名稱是___。

③丙同學(xué)認(rèn)為按乙同學(xué)的建議改進(jìn)實(shí)驗(yàn)也不合理，理由是__。

④丙同學(xué)取溶液X于試管中，加入少量反應(yīng)后B中的溶液，生成大量白色沉淀，得出正確結(jié)論：SO2與Cl2同時(shí)通入水中，可以發(fā)生反應(yīng)。溶液X是__。（填字母代號(hào)）

a.BaCl2溶液 b.Ba(OH)2溶液 c.氯水 d.石蕊溶液

SO2與Cl2同時(shí)通入水中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】通過海水晾曬可得粗鹽，粗鹽除NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì)，粗鹽精制的實(shí)驗(yàn)流程如下。下列說法不正確的是（ ）

A.在第①步中使用玻璃棒攪拌可加速粗鹽溶解

B.第⑤步操作是過濾

C.在第②③④⑥步通過加入化學(xué)試劑除雜，加入試劑順序?yàn)椋?/span>NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀鹽酸

D.除去MgCl2的化學(xué)方程式為：MgCl2 + 2NaOH ＝Mg(OH)2↓+ 2NaCl

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