立德粉为ZnS和BaSO4的混合物,是通过硫酸锌和硫化钡合成制备。用含锌废料(主要成分为ZnO,含少量铜、铅、铁、锰的氧化物)制备立德粉的工艺流程如下:
已知:MnO2是两性氧化物,25℃时相关物质的Ksp见下表。
回答下列问题:
(1)硫酸锌溶液的粗制:取一定质量处理后的含锌废料于烧杯中,以固:水=3:1混合,在60~70℃下搅拌并缓慢加入硫酸。当pH=5左右停止加硫酸,控制温度为80~90℃,继续搅拌45min,使样品溶解趋于完全,终点的pH应为5.2~5.4。上述实验过程中,可采用的加热方式为_______ ,若终点处酸度不宜过高或过低,原因是_______ 。
(2)硫酸锌溶液的精制:“一次净化”时,滤渣X的成分主要是_______ 。“二次净化”时,加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为_______ ,“二次净化”后过滤所得滤液的pH不低于_______ 。(杂质离子浓度低于10-5mol·L-1认为完全沉淀)
(3)“合成”时反应的化学方程式为_______ 。
已知:MnO2是两性氧化物,25℃时相关物质的Ksp见下表。
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Mn(OH)2 | Zn(OH)2 |
Ksp | 1×10-16.3 | 1×10-38.0 | 1×10-12.7 | 1×10-16.2 |
(1)硫酸锌溶液的粗制:取一定质量处理后的含锌废料于烧杯中,以固:水=3:1混合,在60~70℃下搅拌并缓慢加入硫酸。当pH=5左右停止加硫酸,控制温度为80~90℃,继续搅拌45min,使样品溶解趋于完全,终点的pH应为5.2~5.4。上述实验过程中,可采用的加热方式为
(2)硫酸锌溶液的精制:“一次净化”时,滤渣X的成分主要是
(3)“合成”时反应的化学方程式为
更新时间:2022-05-01 09:55:08
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【推荐1】过硫酸钠常用作漂白剂、氧化剂等。装研究小组利用如图所示装置制备并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
(一)制备
已知:①;
②;
③是白色晶状粉末,易溶于水,加热至就会发生分解。
回答下列问题:
(1)装置丁的作用是_______ 。
(2)实验时需要将装置甲中反应产生的持续通入装置丙中,目的是_______ 。
(3)反应完毕,将三颈烧瓶中的溶液减压蒸发、结晶过滤、洗涤干燥,可得过硫酸钠,减压蒸发的原因是_______ 。
(二)探究的氧化性
(4)用溶液与溶液反应,实验操作与现象如下表所示:
实验Ⅱ中起催化作用,总反应分两步进行:
a.;
b._______。
请你补充反应_______ 。设计实验证明实验Ⅱ反应后的溶液中含有_______ 。
(5)已知:酸性过硫酸钠溶液,在催化作用下可以把氧化为,该方法可用于检验,所得溶液除去后加入溶液可以产生白色沉淀。在催化作用下,用酸性溶液检验时的实验现象为_______ ,该反应的离子方程式为_______ 。
(一)制备
已知:①;
②;
③是白色晶状粉末,易溶于水,加热至就会发生分解。
回答下列问题:
(1)装置丁的作用是
(2)实验时需要将装置甲中反应产生的持续通入装置丙中,目的是
(3)反应完毕,将三颈烧瓶中的溶液减压蒸发、结晶过滤、洗涤干燥,可得过硫酸钠,减压蒸发的原因是
(二)探究的氧化性
(4)用溶液与溶液反应,实验操作与现象如下表所示:
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 在含淀粉的溶液中滴加溶液 | 一段时间后,溶液缓慢变蓝色 |
Ⅱ | 在含淀粉的溶液中先滴几滴溶液,再滴加溶液 | 溶液迅速变蓝色 |
a.;
b._______。
请你补充反应
(5)已知:酸性过硫酸钠溶液,在催化作用下可以把氧化为,该方法可用于检验,所得溶液除去后加入溶液可以产生白色沉淀。在催化作用下,用酸性溶液检验时的实验现象为
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解题方法
【推荐2】化合物X是一种常见的脱叶剂,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,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)水解,产物中含有一种酸式盐,该反应的化学反应方程式______ 。
(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______ 。
(5)强酸性溶液D也可以溶解铁,请设计实验证明反应后溶液中铁元素的存在形式______ 。
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
(2)步骤Ⅰ,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)水解,产物中含有一种酸式盐,该反应的化学反应方程式
(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
(5)强酸性溶液D也可以溶解铁,请设计实验证明反应后溶液中铁元素的存在形式
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】实验室里,从废旧钴酸锂离子电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2)中,回收钴、锂的操作流程如下图所示:
回答下列问题。
(1)拆解废旧电池获取正极材料前,先将其浸入NaCl溶液中,使电池短路而放电,此时溶液温度升高,该过程中能量的主要转化方式为____ 。
(2)“碱浸”过程中产生的气体是____ ;“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝,反应的化学方程式为____ 。
(3)“酸浸”时主要反应的离子方程式为____ ;若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代,也可以达到“酸浸”的目的,但会产生____ (填化学式)污染环境。
(4)“沉钴”时,调pH所用的试剂是____ ;“沉钴”后溶液中c(Co2+)=____ 。(已知:Ksp[Co(OH)2]=1.09×l0-15)
(5)在空气中加热Co(OH)2,使其转化为钴的氧化物。加热过程中,固体质量与温度的关系如左下图所示。290~500℃,发生反应的化学方程式为____ 。
(6)根据右下图判断,“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括____ 、____ 、洗涤、干燥等步骤。
回答下列问题。
(1)拆解废旧电池获取正极材料前,先将其浸入NaCl溶液中,使电池短路而放电,此时溶液温度升高,该过程中能量的主要转化方式为
(2)“碱浸”过程中产生的气体是
(3)“酸浸”时主要反应的离子方程式为
(4)“沉钴”时,调pH所用的试剂是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】H2S在金属离子的鉴定分析、煤化工等领域都有重要应用。请回答:
Ⅰ.工业上一种制备H2S的方法是在催化剂、高温条件下,用天然气与SO2反应,同时生成两种能参与大气循环的氧化物。
(1)该反应的化学方程式为_____________ 。
Ⅱ.H2S可用于检测和沉淀金属阳离子。
(2)H2S的第一步电离方程式为________ 。
(3)已知:25 ℃时,Ksp(SnS)=1.0×10-25,Ksp(CdS)=8.0×10-27。该温度下,向浓度均为0.1 mol·L-1的CdCl2和SnCl2的混合溶液中通入H2S,当Sn2+开始沉淀时,溶液中c(Cd2+)=________ (溶液体积变化忽略不计)。
Ⅲ.H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为
ⅰ.COS(g)+H2(g) H2S(g)+CO(g) ΔH=+7 kJ·mol-1;
ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol-1。
(4)已知:断裂1 mol分子中的化学键所需吸收的能量如表所示。
表中x=________ 。
(5)向10 L容积不变的密闭容器中充入1 mol COS(g)、1 mol H2(g)和1 mol H2O(g),进行上述两个反应。其他条件不变时,体系内CO的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。
①随着温度升高,CO的平衡体积分数_____ (填“增大”或“减小”)。原因为_______
②T1℃时,测得平衡时体系中COS的物质的量为0.80 mol。则该温度下,COS的平衡转化率为_____ ;反应ⅰ的平衡常数为_____ (保留两位有效数字)。
Ⅰ.工业上一种制备H2S的方法是在催化剂、高温条件下,用天然气与SO2反应,同时生成两种能参与大气循环的氧化物。
(1)该反应的化学方程式为
Ⅱ.H2S可用于检测和沉淀金属阳离子。
(2)H2S的第一步电离方程式为
(3)已知:25 ℃时,Ksp(SnS)=1.0×10-25,Ksp(CdS)=8.0×10-27。该温度下,向浓度均为0.1 mol·L-1的CdCl2和SnCl2的混合溶液中通入H2S,当Sn2+开始沉淀时,溶液中c(Cd2+)=
Ⅲ.H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为
ⅰ.COS(g)+H2(g) H2S(g)+CO(g) ΔH=+7 kJ·mol-1;
ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol-1。
(4)已知:断裂1 mol分子中的化学键所需吸收的能量如表所示。
分子 | COS(g) | H2(g) | CO(g) | H2S(g) | H2O(g) | CO2(g) |
能量/(kJ·mol-1) | 1 319 | 442 | x | 678 | 930 | 1 606 |
表中x=
(5)向10 L容积不变的密闭容器中充入1 mol COS(g)、1 mol H2(g)和1 mol H2O(g),进行上述两个反应。其他条件不变时,体系内CO的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。
①随着温度升高,CO的平衡体积分数
②T1℃时,测得平衡时体系中COS的物质的量为0.80 mol。则该温度下,COS的平衡转化率为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的工艺流程如下:
已知:①铈的常见化合价为。四价铈不易进入溶液,而三价铈易进入溶液;
②酸浸Ⅱ中发生反应:
(1)焙烧后铈元素转化成和,焙烧氟碳铈矿的目的是___________ 。
(2)在“酸浸I”中用盐酸浸出时,有少量铈进入滤液,且产生黄绿色气体。少量铈由进入稀土溶液时发生反应的离子方程式为___________ 。
(3)“酸浸Ⅱ”使用到硼酸,已知硼酸与足量反应的产物是,则硼酸在水溶液中的电离方程式为___________ 。
(4)向中加入溶液的目的是___________ 。
(5)时,向的溶液中加入氢氧化钠来调节溶液的,若反应后溶液,此时是否沉淀完全?___________ (答“是”或“否”),判断的理由是___________ 。
(要求列式计算,已知:,视为沉淀完全)。
(6)晶体属立方型晶体,结构如图所示。
①已知晶胞参数为,阿佛加德罗常数的值为,相对分子质量为,该晶体密度为___________ (列出化简的计算式)。
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称为原子分数坐标。如A离子的坐标为,则B离子的坐标为___________ 。
已知:①铈的常见化合价为。四价铈不易进入溶液,而三价铈易进入溶液;
②酸浸Ⅱ中发生反应:
(1)焙烧后铈元素转化成和,焙烧氟碳铈矿的目的是
(2)在“酸浸I”中用盐酸浸出时,有少量铈进入滤液,且产生黄绿色气体。少量铈由进入稀土溶液时发生反应的离子方程式为
(3)“酸浸Ⅱ”使用到硼酸,已知硼酸与足量反应的产物是,则硼酸在水溶液中的电离方程式为
(4)向中加入溶液的目的是
(5)时,向的溶液中加入氢氧化钠来调节溶液的,若反应后溶液,此时是否沉淀完全?
(要求列式计算,已知:,视为沉淀完全)。
(6)晶体属立方型晶体,结构如图所示。
①已知晶胞参数为,阿佛加德罗常数的值为,相对分子质量为,该晶体密度为
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称为原子分数坐标。如A离子的坐标为,则B离子的坐标为
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【推荐3】研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼,与偏二甲肼燃烧产物只有、、,并放出大量热。
已知:①
②
③
请写出上述反应的热化学方程式:______ 。
(2)碘蒸气存在能大幅度提高的分解速率,反应历程为:
第一步:(快反应)
第二步:(慢反应)
第三步:(快反应)
实验表明,含碘时分解速率方程(k为速率常数)。
下列表述正确的是______。
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中和发生反应 。实验测得:,(、为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数______ (填“大于”“小于”或“等于”)增大的倍数
②若在的密闭容器中充入和,在一定温度下达到平衡时,达平衡时总压为起始时的0.9倍,则______ 。(保留小数点后两位)
(4)实验室用溶液处理,已知,某吸收液中溶质只含,溶液中,取该溶液,加1滴的溶液混合均匀(20滴约为),估算______ (填“能”或“不能”)产生沉淀。
(5)一种以液态肼为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达时,可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。请写出负极电极反应式:______ 。
(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼,与偏二甲肼燃烧产物只有、、,并放出大量热。
已知:①
②
③
请写出上述反应的热化学方程式:
(2)碘蒸气存在能大幅度提高的分解速率,反应历程为:
第一步:(快反应)
第二步:(慢反应)
第三步:(快反应)
实验表明,含碘时分解速率方程(k为速率常数)。
下列表述正确的是______。
A.分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关 |
B.第二步对总反应速率起决定作用 |
C.第二步活化能比第三步大 |
D.IO为反应的催化剂 |
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中和发生反应 。实验测得:,(、为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数
②若在的密闭容器中充入和,在一定温度下达到平衡时,达平衡时总压为起始时的0.9倍,则
(4)实验室用溶液处理,已知,某吸收液中溶质只含,溶液中,取该溶液,加1滴的溶液混合均匀(20滴约为),估算
(5)一种以液态肼为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达时,可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。请写出负极电极反应式:
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】硫代硫酸铵是一种快速定影剂。某实验小组采用如下方法制备溶液,并模拟胶片定影过程探究定影原理。已知:硫代硫酸盐露置在空气中容易被氧化。
Ⅰ.制备(图中夹持和加热装置省略)
(1)仪器A的名称是_______ 。
(2)反应开始前通入一段时间的目的是_______ 。
(3)将混合溶液加热后冷却片刻,观察到有大量菱片状沉淀析出。从反应后的浊液中获得的一系列操作是_______ 、_______ 、一定条件下脱水干燥。
Ⅱ.制备溶液
(4)将缓慢倾入溶液中,搅拌后发生反应:,列式计算说明该反应进行较为完全的原因:_______ 。已知:该反应温度下,、;一般认为时反应进行较完全,时反应难以进行。
(5)经实验得到的溶液中可能含有少量,为验证的存在,选择相应试剂完成如下实验。限选试剂:稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、溶液、溶液。
Ⅲ.定影原理探究
(6)具有络合能力,能和形成,因此溶液能够溶解胶片中未曝光的使胶片快速成像。用离子方程式解释溶解的原因:_______ 。
Ⅰ.制备(图中夹持和加热装置省略)
(1)仪器A的名称是
(2)反应开始前通入一段时间的目的是
(3)将混合溶液加热后冷却片刻,观察到有大量菱片状沉淀析出。从反应后的浊液中获得的一系列操作是
Ⅱ.制备溶液
(4)将缓慢倾入溶液中,搅拌后发生反应:,列式计算说明该反应进行较为完全的原因:
(5)经实验得到的溶液中可能含有少量,为验证的存在,选择相应试剂完成如下实验。限选试剂:稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、溶液、溶液。
实验操作 | 实验现象 | 原因解释 |
ⅰ.取少量待测溶液于试管中,滴加过量的 | 溶液出现黄色浑浊,有刺激性气味气体产生。 | 用离子方程式解释实验现象: |
ⅱ.静置,取上层清液滴加适量 | 待测液中含有。 |
(6)具有络合能力,能和形成,因此溶液能够溶解胶片中未曝光的使胶片快速成像。用离子方程式解释溶解的原因:
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐2】已知辉铜矿、软锰矿的主要成分如下表所示:
某化工厂拟以这两种矿石为原料采用湿法冶炼铜,工艺如下:
回答下列问题:
(1)气体 X 遇浓硝酸产生“白烟”,写出气体 X 的电子式:______________________________ 。
(2)提高“酸浸”速率的措施有______________________________ (填两条)。
(3)用离子方程式表示“酸浸”中 MnO2的作用:______________________________ ,被氧化的元素是______________________________ (填元素符号)。
(4)已知 CH3COONH4溶液呈中性,则常温下,NH4HCO3溶液 pH______________________________ (填“>”、“<”或“=”)7,理由是__________ 。
(5)从滤液 C 中可以提取一种化学肥料,它的化学式为_____________________________ 。
(6) 从溶液中析出的碱式碳酸铜可能带有结晶水,设其通式为 Cu2(OH)2CO3·xH2O。准确称取a g 样品,灼烧至恒重,称得 CuO 的质量,固体质量减轻 b g,则 x 为______________________________ 。
矿石 | 辉铜矿 | 软锰矿 |
主要成分 | Cu2S、Fe2O3、SiO2 | MnO2、SiO2 |
某化工厂拟以这两种矿石为原料采用湿法冶炼铜,工艺如下:
回答下列问题:
(1)气体 X 遇浓硝酸产生“白烟”,写出气体 X 的电子式:
(2)提高“酸浸”速率的措施有
(3)用离子方程式表示“酸浸”中 MnO2的作用:
(4)已知 CH3COONH4溶液呈中性,则常温下,NH4HCO3溶液 pH
(5)从滤液 C 中可以提取一种化学肥料,它的化学式为
(6) 从溶液中析出的碱式碳酸铜可能带有结晶水,设其通式为 Cu2(OH)2CO3·xH2O。准确称取a g 样品,灼烧至恒重,称得 CuO 的质量,固体质量减轻 b g,则 x 为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】某研究性学习小组利用下列有关装置,对二氧化疏的性质及空气中二氧化疏的含量进行探究(装置的气密性已检查):
(1)装置A中盛浓硫酸的仪器名称是_______ 。
(2)滴加浓硫酸之前,打开弹簧夹,通入一段时间,再关闭弹簧夹,此操作的目的是:_______ 。
(3)实验过程中装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,从中取少量溶液于洁净试管中,向试管中滴加适量_______出现白色沉淀。
(4)装置C中的溶液中出现_______ 浑浊,发生的反应方程式为_______ 。
(5)装置D中溶液是_______ 。
(6)如果用硫酸溶液和固体反应制取装置如图所示,其中a导管的作用是_______ 。
(7)拟用以下方案测定空气中含量(假设空气中无其他还原性气体)。
实验中若通过空气的体积为33.6L(标准状况下),最终所得固体质量为0.233g,通过计算确定该空气中二氧化硫的含量是_______ 。(结果精确到0.001%)
(1)装置A中盛浓硫酸的仪器名称是
(2)滴加浓硫酸之前,打开弹簧夹,通入一段时间,再关闭弹簧夹,此操作的目的是:
(3)实验过程中装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,从中取少量溶液于洁净试管中,向试管中滴加适量_______出现白色沉淀。
A.氨水 | B. | C.硝酸 | D.盐酸 |
(5)装置D中溶液是
(6)如果用硫酸溶液和固体反应制取装置如图所示,其中a导管的作用是
(7)拟用以下方案测定空气中含量(假设空气中无其他还原性气体)。
实验中若通过空气的体积为33.6L(标准状况下),最终所得固体质量为0.233g,通过计算确定该空气中二氧化硫的含量是
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