硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤①的操作中用热的饱和Na2CO3溶液浸泡废铁屑,目的是_______ 。
(2)步骤②加快化学反应速率的方法有_______ ;温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是_______ ;铁屑中含有少量硫化物杂质,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_______ (填标号)。
(3)步骤③中发生的离子反应方程式_______ ,步骤⑤蒸发浓缩时温度不宜过高,否则产率会降低,产品不纯。原因是_______ 。
(4)用冷水洗涤硫酸铁铵晶体的操作是_______ 。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时,失掉2个结晶水,失重8.41%。硫酸铁铵晶体的化学式为_______ 。
回答下列问题:
(1)步骤①的操作中用热的饱和Na2CO3溶液浸泡废铁屑,目的是
(2)步骤②加快化学反应速率的方法有
(3)步骤③中发生的离子反应方程式
(4)用冷水洗涤硫酸铁铵晶体的操作是
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江苏省南京市六校联考2020-2021学年高二下学期期末考试化学试题(已下线)必考点07 盐类的水解-【对点变式题】2021-2022学年高二化学上学期期中期末必考题精准练(人教版选择性必修1)
更新时间:2021-06-24 12:19:10
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【推荐1】控制、治理氮氧化物对大气的污染是改善大气质量的重要方法。
I.在催化剂作用下,甲烷可还原氮氧化物,从而达到治理氮氧化物污染的目的。已知:
① ;
② 。
(1)则___________ 。
Ⅱ.我国科学家正着力研究SCR技术(NH3选择性催化还原氮氧化物)对燃煤电厂烟气进行脱硝处理。
(2)铁基催化剂在260~300℃范围内实现SCR技术的过程如图所示:
①适当增大催化剂用量可以明显加快脱硝速率,结合上述过程解释原因:___________ 。
②向反应体系中添加NH4NO3可显著提高NO脱除率。原因如下:
与NO发生反应;
NO2与发生反应ⅲ和反应ⅳ转化为N2;
与发生反应转化为N2的离子方程式___________ 。
(3)相比于铁基催化剂,使用锰基催化剂(活性物质为MnO2)时,烟气中含有的SO2会明显降低NO脱除率。
①写出Mn2+的外围电子排布式___________ 。
②推测SO2使催化剂失去活性,结合化学方程式解释其原因___________
③持续通入含SO2的烟气。不同温度下,每隔1h测定NO脱除率,结果如图所示:
相同时间内,200℃时NO脱除率低于100℃,原因是___________ 。
Ⅲ.用Pl-g-C3N光催化氧化法脱除NO的过程如图所示
①该脱除过程中,太阳能转化为电能。
②在酸性水溶液中,光催化脱除原理和电化学反应原理类似。已知P1端的反应:
(4)g-C3N4端的反应以及最终转化为HNO3的过程可描述为:___________ 。
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与NO发生反应;
NO2与发生反应ⅲ和反应ⅳ转化为N2;
与发生反应转化为N2的离子方程式
(3)相比于铁基催化剂,使用锰基催化剂(活性物质为MnO2)时,烟气中含有的SO2会明显降低NO脱除率。
①写出Mn2+的外围电子排布式
②推测SO2使催化剂失去活性,结合化学方程式解释其原因
③持续通入含SO2的烟气。不同温度下,每隔1h测定NO脱除率,结果如图所示:
相同时间内,200℃时NO脱除率低于100℃,原因是
Ⅲ.用Pl-g-C3N光催化氧化法脱除NO的过程如图所示
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】化合物X是种常见的脱叶剂,某兴趣小组对X开展探究实验。
其中:X是一种盐,由3种常见元素组成;混合气体B只含有两种成分。
请回答:
(1)组成X的3种元素是____ (填元素符号),X的化学式是____ 。
(2)步骤I中,发生反应的离子方程式是____ 。
(3)在潮湿环境中X与水(物质的量1:1)反应,产物中含有一种酸式盐和一种碱,该反应的化学方程式为_____ 。
(4)气体C通入足量(NH3)氨化BaCl2溶液能得到白色沉淀的原因是____ 。
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(1)组成X的3种元素是
(2)步骤I中,发生反应的离子方程式是
(3)在潮湿环境中X与水(物质的量1:1)反应,产物中含有一种酸式盐和一种碱,该反应的化学方程式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
【推荐3】氨氮废水中含有氨和铵盐,直接排放会造成环境污染。可用以下方法处理:
(1)沉淀法
①“氧化”时在微生物的催化作用下,被氧化为。该反应的化学方程式为_______ 。
②“沉淀”中将“氧化”步骤后剩余的转化为沉淀,发生反应的离子方程式为_______ 。
③若调节pH过大,会降低氨氮去除率,其原因为_______ 。
(2)生物硝化反硝化法
生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气,其原理如图所示。
①硝化过程中溶液的pH_______ 。(填“升高”或“降低”)。
②每处理含的酸性废水,理论上消耗的物质的量为_______ 。
(3)电解间接氧化处理法
最近我国科学家开发了如图所示电解装置,可将氨氮氧化去除。处理前先调节废水,通电后可将其转化为无害气体。
请结合电极反应式简述其去除氨氮的化学原理_______ 。
(1)沉淀法
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【推荐1】研究发现,氮氧化物和硫氧化物是雾霾的主要成分。回答下列问题:
(1)有下列反应:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH = -393.5 kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH = - 221.0 kJ·mol-1
已知某反应的平衡常数K= ,该反应的热化学方程式为______ 。
(2)往1L恒容密闭容器中充入一定最的NO2,在三种不同条件下发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表所示(不考现NO2生成N2O4的反应)。
①下列说法正确的是____ (填标号)。
A.平衡时,实验2容器内气体压强比实验1的小
B.由实验2和实验3可判断该反应是放热反应
C.实验1比实验3的平衡常数大
D.实验2使用了比实验1效率更高的催化剂
E.在0~10 min内,实验2的反应速率(O2)=0.015 mol·L-1·min-1
②不能判断该反应已达到化学平衡状态的是____ (填标号)。
A.容器内的气体压强保持不变
B.2正(NO2)= 逆(O2)
C.气体的平均相对分子质量保持不变
D.NO2和NO的浓度比保持不变
③已知容器内的起始压强为p0kPa,在800 ℃温度下该反应的平衡常数Kp=_____ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡时分压=平衡时总压 ×平衡时物质的量分数)。在该温度下达到平衡后,再向容器中加入NO2和NO各2 mol,平衡将_____ (填“向正反应方向移动 ”或“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
(3)为了减少雾霾中的SO2,工业尾气中SO2可用饱和Na2SO3溶液吸收,该反应的化学方程式为_____ 。 25 ℃时,若用1 mol·L-1Na2SO3溶液吸收SO2,当恰好完全反应时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________ (已知:常温下H2SO3的电离常数K1=1.3 ×10-2,K2=6.2×10-8)。
(4)电化学催化净化NO是一种新颍的处理氮氧化物的方法。原理如下图,固体电解质起到传导O2-的作用,则通入NO的电极反应式为__________ 。
(1)有下列反应:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
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已知某反应的平衡常数K= ,该反应的热化学方程式为
(2)往1L恒容密闭容器中充入一定最的NO2,在三种不同条件下发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表所示(不考现NO2生成N2O4的反应)。
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
实验1/800 | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.55 | 0.50 . | 0.50. |
实骑2/800 | 1.00 | 0.70 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
实验3/850 | 1.00 | 0.50 | 0.40 | 0.35 | 0.35 | 0.35 |
A.平衡时,实验2容器内气体压强比实验1的小
B.由实验2和实验3可判断该反应是放热反应
C.实验1比实验3的平衡常数大
D.实验2使用了比实验1效率更高的催化剂
E.在0~10 min内,实验2的反应速率(O2)=0.015 mol·L-1·min-1
②不能判断该反应已达到化学平衡状态的是
A.容器内的气体压强保持不变
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C.气体的平均相对分子质量保持不变
D.NO2和NO的浓度比保持不变
③已知容器内的起始压强为p0kPa,在800 ℃温度下该反应的平衡常数Kp=
(3)为了减少雾霾中的SO2,工业尾气中SO2可用饱和Na2SO3溶液吸收,该反应的化学方程式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】钪是一种稀土金属元素,在国防、航天、核能等领域具有重要应用。氯化钪是制备钪的重要原料。工业上利用固体废料“赤泥”(含、、、、等)制取的流程如图。已知:①难溶于盐酸;②草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物。
回答下列问题:
(1)酸浸中,滤渣的主要成分是_______ (填化学式),溶解的离子反应方程式为_______ 。
(2)“步骤Ⅰ”中加入后选择合适试剂调pH,再将溶液加热煮沸一段时间,加热煮沸的目的是_______ 。
(3)草酸用量过多时,钪的沉淀率反而下降,原因是_______ 。
(4)在空气中加热分解时,%随温度变化如图所示。已知:。
250℃时固体的主要成分是:_______ (填化学式)。
(5)传统制备的方法是先得到沉淀,再高温脱水得,但通常含有杂质,原因是_______ 。
(6)“加热氯化”过程主要发生反应的化学方程式为:_______ 。
回答下列问题:
(1)酸浸中,滤渣的主要成分是
(2)“步骤Ⅰ”中加入后选择合适试剂调pH,再将溶液加热煮沸一段时间,加热煮沸的目的是
(3)草酸用量过多时,钪的沉淀率反而下降,原因是
(4)在空气中加热分解时,%随温度变化如图所示。已知:。
250℃时固体的主要成分是:
(5)传统制备的方法是先得到沉淀,再高温脱水得,但通常含有杂质,原因是
(6)“加热氯化”过程主要发生反应的化学方程式为:
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】某工厂用一固体废渣(主要成分为Al2O3·Cr2O3,还含有FeO、SiO2)为主要原料回收利用,生产红矾钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O),同时制备明矾(KAl(SO4)2·12H2O)。其主要工艺流程如下:
已知:NaBiO3不溶于冷水,在碱性条件下能将Cr3+氧化为CrO42-
(1)I、Ⅱ目的是___________ 。
(2)实验室中操作④的名称为_______________ 。
(3)已知:Ksp[Fe(OH)3]=3.0×10-39,Ksp[Al(OH)3]=3×10-33。当pH=5.6时Cr(OH)3开始沉淀。室温下,Ⅱ中需调节溶液pH范围为___________ (杂质离子浓度小于1×10-6mol/L视为沉淀完全)。
(4)写出Ⅲ中发生反应的离子方程式_____________ 。
(5)Ⅳ中酸化是用硫酸而不用盐酸酸化,理由是_____________ (结合化学方程式回答)。
(6)写出溶液F和硫酸溶液反应的离子方程式_________ ,若用足量二氧化碳通入F中,则生成的溶液中离子浓度关系为___________ 。
已知:NaBiO3不溶于冷水,在碱性条件下能将Cr3+氧化为CrO42-
(1)I、Ⅱ目的是
(2)实验室中操作④的名称为
(3)已知:Ksp[Fe(OH)3]=3.0×10-39,Ksp[Al(OH)3]=3×10-33。当pH=5.6时Cr(OH)3开始沉淀。室温下,Ⅱ中需调节溶液pH范围为
(4)写出Ⅲ中发生反应的离子方程式
(5)Ⅳ中酸化是用硫酸而不用盐酸酸化,理由是
(6)写出溶液F和硫酸溶液反应的离子方程式
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【推荐1】一种用软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2)制取MnSO4·H2O并回收单质硫的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)写出基态铁原子价层电子轨道表示式___________ 。
(2)步骤①混合研磨成细粉的主要目的是___________ 。
(3)步骤②浸取时若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3,化学方程式为___________ 。
(4)步骤③所得酸性滤液可能含有Fe2+,为了除去Fe2+可先加入氧化剂___________ (填化学式),步骤⑤所得滤渣为___________ (填化学式)。
(5)步骤⑤所得滤液经过___________ (填操作)可得纯净干燥的MnSO4·H2O。
(6)步骤⑦中(NH4)2Sx+1分解需在90~100℃下进行,该反应除得到产品外,还产生一种酸性和一种碱性气体,写出其化学方程式___________ 。
回答下列问题:
(1)写出基态铁原子价层电子轨道表示式
(2)步骤①混合研磨成细粉的主要目的是
(3)步骤②浸取时若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3,化学方程式为
(4)步骤③所得酸性滤液可能含有Fe2+,为了除去Fe2+可先加入氧化剂
(5)步骤⑤所得滤液经过
(6)步骤⑦中(NH4)2Sx+1分解需在90~100℃下进行,该反应除得到产品外,还产生一种酸性和一种碱性气体,写出其化学方程式
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。其主要实验流程如下:_________ 。
(2)向溶液1中加入过量铁粉的目的是_____________ 。
(3)过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤,检验洗涤已完全的方法是___________ 。
(4)实验室制备乳酸亚铁的装置如图1所示。________ 。
②某兴趣小组用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数,结果测得产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是______________ 。
(5)已知:①CuCl为白色晶体,难溶于水和乙醇,在空气中易氧化;可与NaCl溶液反应,生成易溶于水的NaCuCl2。
②NaCuCl2可水解生成CuCl,温度、pH对CuCl产率的影响如图2、3所示。______ 。
(实验中须使用的试剂有:饱和NaCl溶液,0.1 mol·L-1 H2SO4、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱)。
(1)FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为
(2)向溶液1中加入过量铁粉的目的是
(3)过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤,检验洗涤已完全的方法是
(4)实验室制备乳酸亚铁的装置如图1所示。
①实验前通入N2的目的是
②某兴趣小组用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数,结果测得产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是
(5)已知:①CuCl为白色晶体,难溶于水和乙醇,在空气中易氧化;可与NaCl溶液反应,生成易溶于水的NaCuCl2。
②NaCuCl2可水解生成CuCl,温度、pH对CuCl产率的影响如图2、3所示。
由CuCl(s)、S(s)混合物提纯CuCl的实验方案为:将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中,
(实验中须使用的试剂有:饱和NaCl溶液,0.1 mol·L-1 H2SO4、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱)。
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】离子反应实质上是离子之间的重新组合,生成难溶、易挥发的物质或水,利用离子反应可以进行物质的检验、除杂或制备。
(1)除去铁钉表面的铁锈 (成分是Fe2O3),将铁钉放入稀硫酸中,开始反应的离子方程式是_____________________________________________ ;反应片刻后,可观察到有气体产生,其离子方程式是_____________________ 。
(2)某同学拟用氯化钙固体、碳酸钠溶液和稀硝酸等试剂,先制得碳酸钙,最终制得纯净的硝酸钙晶体。
①写出制取过程中反应的离子方程式:____________________ 、____________________ 。
②请帮助该同学完成下列实验操作步骤(不要求回答使用的仪器)
a.用蒸馏水完全溶解CaCl2后,加入____________ 。
b.将反应后的混合物过滤,并用适量蒸馏水洗涤沉淀至无Cl-。
c.加入____________ ,使沉淀完全溶解。
d.将所得溶液蒸发、结晶,得到纯净的硝酸钙晶体。
③请简述证明沉淀已洗净的实验操作、现象及结论:____________________ 。
(1)除去铁钉表面的铁锈 (成分是Fe2O3),将铁钉放入稀硫酸中,开始反应的离子方程式是
(2)某同学拟用氯化钙固体、碳酸钠溶液和稀硝酸等试剂,先制得碳酸钙,最终制得纯净的硝酸钙晶体。
①写出制取过程中反应的离子方程式:
②请帮助该同学完成下列实验操作步骤(不要求回答使用的仪器)
a.用蒸馏水完全溶解CaCl2后,加入
b.将反应后的混合物过滤,并用适量蒸馏水洗涤沉淀至无Cl-。
c.加入
d.将所得溶液蒸发、结晶,得到纯净的硝酸钙晶体。
③请简述证明沉淀已洗净的实验操作、现象及结论:
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