锗是一种重要的半导体材料。工业上用精硫锗矿(主要成分为GeS2,杂质不反应)制取Ge,其工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)开始将精硫锗矿粉碎的目的是______。
(2)高温焙烧精硫锗矿的化学方程式为______。
(3)热还原真空挥发炉内反应的化学方程式为______。
(4)在沉锗过程中,当温度为90℃,pH为14时,加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示,选择最佳加料量为______(填“10-15”“15-20”或“20-25”),理由是______。
编号 | 加料量(CaCl2/Ge) | 母液体积 (mL) | 过滤后液含锗(mg/L) | 过滤后液 pH | 锗沉淀率(%) |
1 | 10 | 500 | 76 | 8 | 93.67 |
2 | 15 | 500 | 20 | 8 | 98.15 |
3 | 20 | 500 | 2 | 11 | 99.78 |
4 | 25 | 500 | 1.5 | 12 | 99.85 |
(5)某温度时,沉锗得到的CaGeO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是______。
a.n点与p点对应的Ksp相等
b.通过蒸发可以使溶液由q点变到p点
c.q点无CaGeO3沉淀生成
d.加入Na2GeO3可以使溶液由n点变到m点
(6)CaGeO3与强酸反应可得到H2GeO3。0.l mol•L-1的NaHGeO3溶液pH_____(填“>”“=”或“<”)7,判断理由是______(通过计算比较)。(25℃时,H2GeO3的Ka1=1.7×10-9,Ka2=1.9×10-13。)
高三化学综合题中等难度题
锗是一种重要的半导体材料。工业上用精硫锗矿(主要成分为GeS2,杂质不反应)制取Ge,其工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)开始将精硫锗矿粉碎的目的是______。
(2)高温焙烧精硫锗矿的化学方程式为______。
(3)热还原真空挥发炉内反应的化学方程式为______。
(4)在沉锗过程中,当温度为90℃,pH为14时,加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示,选择最佳加料量为______(填“10-15”“15-20”或“20-25”),理由是______。
编号 | 加料量(CaCl2/Ge) | 母液体积 (mL) | 过滤后液含锗(mg/L) | 过滤后液 pH | 锗沉淀率(%) |
1 | 10 | 500 | 76 | 8 | 93.67 |
2 | 15 | 500 | 20 | 8 | 98.15 |
3 | 20 | 500 | 2 | 11 | 99.78 |
4 | 25 | 500 | 1.5 | 12 | 99.85 |
(5)某温度时,沉锗得到的CaGeO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是______。
a.n点与p点对应的Ksp相等
b.通过蒸发可以使溶液由q点变到p点
c.q点无CaGeO3沉淀生成
d.加入Na2GeO3可以使溶液由n点变到m点
(6)CaGeO3与强酸反应可得到H2GeO3。0.l mol•L-1的NaHGeO3溶液pH_____(填“>”“=”或“<”)7,判断理由是______(通过计算比较)。(25℃时,H2GeO3的Ka1=1.7×10-9,Ka2=1.9×10-13。)
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今年为门捷列夫发现元素周期律150周年。门捷列夫预言了很多未知元素,锗是其中一种,工业上用精硫锗矿(主要成分为GeS2)制取高纯度锗,其工艺流程如图所示。请回答:
(1)锗在元素周期表中的位置是__________。
(2)800℃,在N2氛围中使精硫锗矿升华的目的是______________。
(3)酸浸时Ge、S元素均被氧化到最高价态,写出该反应的离子方程式____。酸浸时温度不能过高的原因是_____
(4)GeCl4易水解生成GeO2·nH2O,此过程化学方程式为_____。温度对GeCl4水解率的影响如图所示,为提高水解率,实验时可采取的措施为______(填序号)。
A.冰水浴
B.冰盐水浴
C.49℃水浴
(5)请判断25℃时0.1mol·L-1NaHGeO3溶液pH________(填“>”=”或“<”)7,理由是____(已知25℃时,H2GeO3的Ka1=1.7×10-9,Ka2=1.9×10-13)。
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铝是重要的金属材料,铝土矿主要成分是
和少量的
、
杂质
是工业上制取铝的原料.实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取
和铵明矾晶体
的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
固体a的化学式为______,Ⅲ中反应的离子方程式为______。
由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为______,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、______
填操作名称
。
若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。
若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中的和
的物质的量之比为______。
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今年为门捷列夫发现元素周期律150周年。门捷列夫预言了很多未知元素,锗是其中一种,工业上用精硫锗矿(主要成分为GeS2)制取高纯度锗,其工艺流程如图所示:
(1)开始将精硫锗矿粉碎的目的是_______。工艺流程中COCl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,其结构式为_______。
(2)酸浸时温度不能过高的原因是______(用化学方程式表示)。
(3)GeCl4易水解生成GeO2·nH2O,此过程化学方程式为___________。温度对GeCl4水解率的影响如图所示,为提高水解率,实验时可采取的措施为______(填序号)。
A.冰水溶 B.冰盐水浴 C.49℃水浴
(4)GeO2是锗酸(H2GeO3)的酸酐。请通过计算判断25℃时0.1mol·L—1的 NaHGeO2溶液pH________(填“>”=”或“<”)7,理由是__________。(已知25℃时,H2GeO2的)
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工业上用软锰矿(主要成分为MnO2,含有少量的SiO2和FeS2杂质)为原料制取高纯MnO2,其工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①将软锰矿研磨成细粉的主要目的是________;步骤②酸浸取时,主要产物有S、MnSO4及Fe2(SO4)3,写出反应的化学方程式:________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是________。
(3)步骤④加入氨水调节pH=4,过滤后的滤液中,c(Fe3+)=________mol/L。{已知Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38}
(4)步骤⑤所得的滤渣Ⅱ可用于制备铁红,该反应的化学方程式为________。
(5)步骤⑥电解MnSO4酸性溶液,原理如图所示。阳极产生MnO2,其电极反应式为________;阴极产生的气体为________(写化学式)。
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工业上用软锰矿(主要成分是二氧化锰)制取高锰酸钾和软磁铁氧体材料MnxO4,其流程如下(部分条件和产物省略):
请回答下列问题:
(1)K2MnO4中锰元素的化合价是___________。
(2)写出粉碎矿石和氢氧化钾熔融物中通入空气时,发生主要反应的化学方程式___________________。
(3)分析下表数据。工业上采用III得到较纯净的高锰酸钾,III中包含的操作名称是________________。
(4)上述工业流程中试剂X的最佳物质是(填化学式)_________________________;设计步骤IV的目的是________________________。
(5)通过煅烧MnSO4·H2O可制得软磁铁氧体材料MnxO4。如图是煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化的曲线。该曲线中A段所表示物质的化学式是_____________;MnxO4中x=_________________________。
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我国是最早发现并使用锌的国家,《天工开物》记载了炉甘石(ZnCO3)和木炭冶炼锌。现代工业上用氧化锌烟灰(主要成分为ZnO 、少量Pb、CuO和As2O3)制取高纯锌的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)《天工开物》中炼锌的方法中利用了木炭的____ 性。
(2)滤渣1和滤渣3的主要成份分别是______、______(填化学式)。
(3)“溶浸”时,氧化锌参与反应的相关离子方程式是______;“溶浸”时温度不宜过高,其原因是______。
(4)“氧化除杂”的目的是将AsCl52-转化为As2O5胶体,再经吸附聚沉除去,该反应的离子方程式是______。
(5)“电解”含 [Zn(NH3)4]2+的溶液,阴极放电的电极反应式是______。阳极区产生一种无色无味的气体,将其通入滴有KSCN的FeCl2溶液中,无明显现象,该气体是_____(写化学式)。该流程中可以循环使用的物质是_____(写化学式)。
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我国是最早发现并使用锌的国家,《天工开物》记载了炉甘石(ZnCO3)和木炭冶炼锌。现代工业上用氧化锌烟灰(主要成分为ZnO 、少量Pb、CuO和As2O3)制取高纯锌的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)《天工开物》中炼锌的方法中利用了木炭的____ 性。
(2)滤渣1和滤渣3的主要成份分别是______、______(填化学式)。
(3)“溶浸”时,氧化锌参与反应的相关离子方程式是______;“溶浸”时温度不宜过高,其原因是______。
(4)“氧化除杂”的目的是将AsCl52-转化为As2O5胶体,再经吸附聚沉除去,该反应的离子方程式是______。
(5)“电解”含 [Zn(NH3)4]2+的溶液,阴极放电的电极反应式是______。阳极区产生一种无色无味的气体,将其通入滴有KSCN的FeCl2溶液中,无明显现象,该气体是_____(写化学式)。该流程中可以循环使用的物质是_____(写化学式)。
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