以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如下图所示。
(1)FeS2中铁元素的化合价为___________ 。
(2)“氧化”时,反应的化学方程式为___________ 。
(3)工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为___________ 。
(4)因为Na2S2O5在保存过程中发生___________ (填“氧化”或“还原”)反应,导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4.欲检验是否变质,可取少量样品溶于水中,___________ ,说明含有。
(5)Na2S2O5可用于葡萄酒的抗氧化剂。用碘标准液可测定葡萄酒中Na2S2O5的残留量,请配平该反应的方程式:___________ 。
________S2O+________I2+_______H2O=______+_______I-+_______H+
(6)某同学以如图所示装置用电化学原理模拟生产硫酸:
①电极a为原电池的________ (填“正”或“负”)极。写出通入O2的电极的电极反应式________ 。
②若此过程中转移了0.4mol电子,则理论上可以得到硫酸的质量为_____ ;溶液中的H+_____ (填“从左向右”或“从右向左”)移动。
(1)FeS2中铁元素的化合价为
(2)“氧化”时,反应的化学方程式为
(3)工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为
(4)因为Na2S2O5在保存过程中发生
(5)Na2S2O5可用于葡萄酒的抗氧化剂。用碘标准液可测定葡萄酒中Na2S2O5的残留量,请配平该反应的方程式:
________S2O+________I2+_______H2O=______+_______I-+_______H+
(6)某同学以如图所示装置用电化学原理模拟生产硫酸:
①电极a为原电池的
②若此过程中转移了0.4mol电子,则理论上可以得到硫酸的质量为
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(已下线)四川省遂宁中学2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题
更新时间:2023-04-19 15:07:37
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,制备少粉量Mg(ClO3)2•6H2O的流程如图所示:
已知:
①卤块主要成分为Mg(ClO3)2•6H2O,含有较多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化的曲线如图所示。
(1)过滤的主要玻璃仪器是_______ 。
(2)加H2O2调节pH后过滤所得滤渣的主要成分为_______ 。
(3)试剂X的滴加顺序为_______ (填字母)。
a.BaCl2溶液,Na2CO3溶液,过滤后加适量盐酸
b.Na2CO3溶液,BaCl2溶液,过滤后加适量盐酸
c.以上两种顺序都可
(4)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为_______ ,该反应能发生的原因是_______ ,再进一步制取Mg(ClO3)2•6H2O的实验步骤依次为①蒸发结晶;②_______ ;③冷却结晶;④过滤、洗涤。
(5)产品中Mg(ClO3)2•6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量4.40g产品配成100mL溶液;
步骤2:取10.00mL于锥形瓶中,加入30.00mL0.200mol•L-1Na2S2O3溶液;
步骤3:用0.100mol•L-1的碘液滴定剩余的Na2S2O3,此过程中反应的离子方程式为2S2O+I2=S4O+2I-;
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗标准碘液20.00mL。
①步骤2中,硫元素被氧化至最高价态,氯元素被还原到最低价,试写出该反应的离子方程式:_______ 。
②产品中Mg(ClO3)2•6H2O的质量分数为_______ (保留两位有效数字)。
已知:
①卤块主要成分为Mg(ClO3)2•6H2O,含有较多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化的曲线如图所示。
(1)过滤的主要玻璃仪器是
(2)加H2O2调节pH后过滤所得滤渣的主要成分为
(3)试剂X的滴加顺序为
a.BaCl2溶液,Na2CO3溶液,过滤后加适量盐酸
b.Na2CO3溶液,BaCl2溶液,过滤后加适量盐酸
c.以上两种顺序都可
(4)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为
(5)产品中Mg(ClO3)2•6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量4.40g产品配成100mL溶液;
步骤2:取10.00mL于锥形瓶中,加入30.00mL0.200mol•L-1Na2S2O3溶液;
步骤3:用0.100mol•L-1的碘液滴定剩余的Na2S2O3,此过程中反应的离子方程式为2S2O+I2=S4O+2I-;
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗标准碘液20.00mL。
①步骤2中,硫元素被氧化至最高价态,氯元素被还原到最低价,试写出该反应的离子方程式:
②产品中Mg(ClO3)2•6H2O的质量分数为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】某化工厂产生的废渣中含有PbSO4和Ag,为了回收这两种物质,某同学设计了如下流程:
已知:“浸出”过程发生可逆反应AgCl+2 +Cl-、Ksp(PbSO4) =2.5 ×10-8、Ksp(PbCO3)=7.4×10-14
请回答以下问题:
(1)“氧化”阶段需在80°C条件下进行,最适合的加热方式为___________ ,将废渣“氧化”的化学方程式为___________ 。
(2)“浸出”时Na2SO3溶液和氨水都可用作浸出剂,从环保角度分析亚硫酸钠的优势___________ 。
(3)研究发现:浸出液中含银化合物总浓度与含硫化合物总浓度及浸出液pH的关系如下图所示:
①pH=10时,含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化趋势是___________ 。
②pH=5时,含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH=10时不同,原因是___________ 。
(4)“还原”过程中还原剂与氧化剂物质的量之比为___________ 。
(5)工业上常用Na2CO3溶液与PbSO4反应实现铅的转化并且反应趋于完全,请用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3转化铅的原因___________ 。
已知:“浸出”过程发生可逆反应AgCl+2 +Cl-、Ksp(PbSO4) =2.5 ×10-8、Ksp(PbCO3)=7.4×10-14
请回答以下问题:
(1)“氧化”阶段需在80°C条件下进行,最适合的加热方式为
(2)“浸出”时Na2SO3溶液和氨水都可用作浸出剂,从环保角度分析亚硫酸钠的优势
(3)研究发现:浸出液中含银化合物总浓度与含硫化合物总浓度及浸出液pH的关系如下图所示:
①pH=10时,含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化趋势是
②pH=5时,含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH=10时不同,原因是
(4)“还原”过程中还原剂与氧化剂物质的量之比为
(5)工业上常用Na2CO3溶液与PbSO4反应实现铅的转化并且反应趋于完全,请用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3转化铅的原因
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】工业废水中含有流失的生产用料、中间产物和产品,以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展,废水的排放量迅速增加,严重威胁人类的健康和安全,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。下图是含铬工业废水和含氰废水的处理流程:
请回答下列问题:
(1)电镀废水中的铬主要以CrO形式存在,其中Cr元素的化合价为_______ 。
(2)酸性条件下,CrO极易转化为Cr2O,在溶液中被还原剂还原为毒性较小的Cr3+。图中“反应Ⅰ”的离子方程式为________ 。
(3)pH>10时,“反应Ⅱ”中的NaClO可快速地将氰离子(CN-)氧化为无毒的两种物质,这两种物质是______ 、_____ (写化学式);若pH<8.5,则生成剧毒的CNCl气体(沸点13.1℃),写出该反应的离子方程式______________ 。
(4)经过“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”将两种废水混合的目的是__________ 。
(5)含氰废水及含铬废水可以通过电化学的方法进行无害化处理。
①可采用惰性电极对含氰废水进行电解,氰离子在碱性条件下被氧化为无毒的物质,该电解工艺中,阳极电极反应式是________ 。
②电解法处理酸性含铬废水(若铬元素以Cr2O形式存在)时,以铁板和石墨作电极,处理过程中存在反应Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。则阳极的电极反应式为_______ ,当有1 mol Cr2O被还原时,电路中转移的电子为_______ mol。
请回答下列问题:
(1)电镀废水中的铬主要以CrO形式存在,其中Cr元素的化合价为
(2)酸性条件下,CrO极易转化为Cr2O,在溶液中被还原剂还原为毒性较小的Cr3+。图中“反应Ⅰ”的离子方程式为
(3)pH>10时,“反应Ⅱ”中的NaClO可快速地将氰离子(CN-)氧化为无毒的两种物质,这两种物质是
(4)经过“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”将两种废水混合的目的是
(5)含氰废水及含铬废水可以通过电化学的方法进行无害化处理。
①可采用惰性电极对含氰废水进行电解,氰离子在碱性条件下被氧化为无毒的物质,该电解工艺中,阳极电极反应式是
②电解法处理酸性含铬废水(若铬元素以Cr2O形式存在)时,以铁板和石墨作电极,处理过程中存在反应Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。则阳极的电极反应式为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐1】某研究性学习小组利用如下装置由二氧化氯是制备,并探究其性质。
I.查阅资料:
(1)饱和溶液在温度低于时析出的晶体是,高于时析出的晶体是,高于时分解成和。
(2)易与碱溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种为氯酸盐。
Ⅱ.制备与分离:
(1)装置A中盛放和固体的仪器名称是___________ ,该装置中发生反应的化学方程式___________ 。
(2)装置B的作用是___________ 。
(3)若要从装置C反应后的溶液获得无水晶体的操作步㵵如下,请完成下列操作步骤②内容。
①减压,蒸发结晶;
②___________ ;
③用热水洗涤;
④在间进行干燥,得到成品。
(4)装置D是处理尾气,反应的离子方程式是___________ 。实验结束后,继续通入一段时间的目的是___________ 。
Ⅲ.测量与计算:
可以用“间接碘量法”测定晶体样品(杂质与不发生反应)的纯度,过程如下:取样品配制成溶液,从中取出,加入足量固体和适量稀,再滴加几滴淀粉溶液(已知:),然后用标准溶液滳定至终点,重复2次,测得消耗标准溶液的体积平均值为
(已知:)。
(5)滴定终点的现象是___________ 。
(6)样品中的纯度为___________ (用含c、v的代数式表示)。
(7)若滴定开始正确读数,滴定终点时俯视读数,则测定结果___________ (填“偏高”、“偏低”或“不变”)
I.查阅资料:
(1)饱和溶液在温度低于时析出的晶体是,高于时析出的晶体是,高于时分解成和。
(2)易与碱溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种为氯酸盐。
Ⅱ.制备与分离:
(1)装置A中盛放和固体的仪器名称是
(2)装置B的作用是
(3)若要从装置C反应后的溶液获得无水晶体的操作步㵵如下,请完成下列操作步骤②内容。
①减压,蒸发结晶;
②
③用热水洗涤;
④在间进行干燥,得到成品。
(4)装置D是处理尾气,反应的离子方程式是
Ⅲ.测量与计算:
可以用“间接碘量法”测定晶体样品(杂质与不发生反应)的纯度,过程如下:取样品配制成溶液,从中取出,加入足量固体和适量稀,再滴加几滴淀粉溶液(已知:),然后用标准溶液滳定至终点,重复2次,测得消耗标准溶液的体积平均值为
(已知:)。
(5)滴定终点的现象是
(6)样品中的纯度为
(7)若滴定开始正确读数,滴定终点时俯视读数,则测定结果
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解答题-工业流程题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】三氯化钌()是重要的化工原料,广泛应用于催化、电镀、电解阳极、电子工业等。从催化剂废料中分离制各和的一种工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布式为___________ 。
(2)“焙烧”后所得固体主要成分为、、和___________ 。
(3)“还原”过程会产生和沉淀,该反应的化学方程式为______________________ 。
(4)“酸溶”过程中,先加入盐酸溶解,然后加入盐酸羟胺()得到和。则该两种产物的物质的量之比为___________ 。
(5)“蒸发结晶”在真空度为时进行(此时水的沸点是),其目的是___________ 。
(6)若维持不变,让沉淀完全(浓度不高于),则混合体系中的浓度不低于___________ 。[已知:,,结果保留三位小数]
(7)“沉钴”时,若得到的是晶体,该反应的离子方程式为______________________ 。
(8)该流程中,还有一种重要成分未提取,你认为在哪一步骤后进行最合适:___________ 。
(1)基态原子的价电子排布式为
(2)“焙烧”后所得固体主要成分为、、和
(3)“还原”过程会产生和沉淀,该反应的化学方程式为
(4)“酸溶”过程中,先加入盐酸溶解,然后加入盐酸羟胺()得到和。则该两种产物的物质的量之比为
(5)“蒸发结晶”在真空度为时进行(此时水的沸点是),其目的是
(6)若维持不变,让沉淀完全(浓度不高于),则混合体系中的浓度不低于
(7)“沉钴”时,若得到的是晶体,该反应的离子方程式为
(8)该流程中,还有一种重要成分未提取,你认为在哪一步骤后进行最合适:
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐3】ZnO是电镀、涂料、有机合成等化学工业的重要原料。某课题组设计由含锌工业废料(含Fe、Cu、Mn等杂质)生产ZnO的工艺流程如下:
已知:黄钠铁矾在pH为1.5,温度为90℃时完全沉淀,且易于过滤。
(1)试剂X为Na2SO4和___________ 的混合液,步骤①的浸取液里除含有Cu2+、Mn2+以外,还含有的金属离子有___________ ,写出Cu溶解变为Cu2+离子方程式___________ 。
(2)步骤②可进一步氧化除铁,还氧化除去了Mn2+,试写出相应的除去Mn2+的离子方程式___________ 。
(3)步骤③加入试剂Y的目的是置换出Cu,则Y的化学式为___________ ,整个工艺流程中可以循环使用的试剂是___________ 。
(4)步骤⑤中检验沉淀是否洗涤干净的操作方法是___________ 。
(5)步骤④碳化实际得到的是一种碱式碳酸锌[ZnCO3·xZn(OH)2·yH2O],取该样品6.82g,充分灼烧后测得残留物质量为4.86g,将所得气体通入足量澄清石灰水中,得到2.00g沉淀,则此碱式碳酸锌的化学式是___________ 。
已知:黄钠铁矾在pH为1.5,温度为90℃时完全沉淀,且易于过滤。
(1)试剂X为Na2SO4和
(2)步骤②可进一步氧化除铁,还氧化除去了Mn2+,试写出相应的除去Mn2+的离子方程式
(3)步骤③加入试剂Y的目的是置换出Cu,则Y的化学式为
(4)步骤⑤中检验沉淀是否洗涤干净的操作方法是
(5)步骤④碳化实际得到的是一种碱式碳酸锌[ZnCO3·xZn(OH)2·yH2O],取该样品6.82g,充分灼烧后测得残留物质量为4.86g,将所得气体通入足量澄清石灰水中,得到2.00g沉淀,则此碱式碳酸锌的化学式是
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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】二氧化碳、甲烷等是主要的温室气体。研发二氧化碳和甲烷的利用技术对治理生态环境具有重要意义。
(1)已知: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ•mol-1
CO2(g) + H2(g)=CO(g) + H2O(g) ΔH2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3=c kJ•mol-1
则催化重整反应CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g)的ΔH4=___________ 。
(2)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是
___________ 。
A.2v(NH3)=v(CO2) B.密闭容器中c(NH3):c(CO2)=2:1
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
E.密闭容器内压强不变 F.密闭容器中混合气体平均相对分子质量不变
(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,还可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因可能是
___________ 。
(4)饮用水中的NO
主要来自于NH
。已知在微生物的作用下,NH
经过两步反应被氧化成NO
,两步反应的能量变化示意图如下:
1 mol NH全部被氧化成NO的热化学方程式为___________ 。
(5)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示,回答下列问题。
①海水中的Na+由中间室移向___________ (选填“左”或“右”)室。
②该电池负极的电极反应方程式为___________ 。
③电路中每通过1 mol电子,产生标准状况下气体的体积为___________ L。
(1)已知: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ•mol-1
CO2(g) + H2(g)=CO(g) + H2O(g) ΔH2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3=c kJ•mol-1
则催化重整反应CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g)的ΔH4=
(2)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是
A.2v(NH3)=v(CO2) B.密闭容器中c(NH3):c(CO2)=2:1
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
E.密闭容器内压强不变 F.密闭容器中混合气体平均相对分子质量不变
(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,还可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因可能是
(4)饮用水中的NO
主要来自于NH
。已知在微生物的作用下,NH
经过两步反应被氧化成NO
,两步反应的能量变化示意图如下:
1 mol NH全部被氧化成NO的热化学方程式为
(5)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示,回答下列问题。
①海水中的Na+由中间室移向
②该电池负极的电极反应方程式为
③电路中每通过1 mol电子,产生标准状况下气体的体积为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系。请回答下列问题:
(1)Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s) ΔH=+234KJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5KJ/mol
则2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH是____________________
(2)一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应:
①该温度时,在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,5 min后,生成了单质铁11.2 g,则这段时间内CO的反应速率为_____________ ;
②达平衡后,若温度升高,CO的含量增大,则Q____ 0(填“>”、“=”、“<”)。
(3)工业常根据金属氢氧化物在酸中溶解度不同,通过控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。如是难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解情况(s/mol·L-1)。若要除去CuCl2溶液的少量Fe3+,应控制溶液的pH为________(填序号)。
(4)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,若向工业废水中加入过量的FeS,当FeS、CuS、PbS和HgS共存时,溶液中c(Fe2+):c(Pb2+):c(Hg2+)=__________ :_________ :_________ 。
已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2·L-2
Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2,Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2·L-2
(5)依据氧化还原反应:Cu2+(aq)+Fe(s)===Fe2+(aq)+Cu(s)设计成如图所示的原电池,则关于该电池装置的说法中不正确的是_______(填序号)。
(1)Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s) ΔH=+234KJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5KJ/mol
则2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH是
(2)一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应:
①该温度时,在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,5 min后,生成了单质铁11.2 g,则这段时间内CO的反应速率为
②达平衡后,若温度升高,CO的含量增大,则Q
(3)工业常根据金属氢氧化物在酸中溶解度不同,通过控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。如是难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解情况(s/mol·L-1)。若要除去CuCl2溶液的少量Fe3+,应控制溶液的pH为________(填序号)。
A.小于l | B.4左右 | C.大于6 | D.大于9 |
已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2·L-2
Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2,Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2·L-2
(5)依据氧化还原反应:Cu2+(aq)+Fe(s)===Fe2+(aq)+Cu(s)设计成如图所示的原电池,则关于该电池装置的说法中不正确的是_______(填序号)。
A.电极X的材料是Fe |
B.电解质溶液Y是AgNO3溶液 |
C.原电池工作时,盐桥中的阴离子不断移向左池的氯化钠溶液中 |
D.原电池工作时,X电极反应为:O2+2H2O+4e-→4OH- |
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】某工业废催化剂主要成份为:和,还有少量的和FeO,利用该废催化剂回收Cr和V的简化工业流程如下图所示:(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为_______ (填化学式)。
(2)水浸渣的主要成份是_______ (填化学式)。
(3)“沉淀”的化学式_______ 。生成该沉淀的化学方程式_______ 。
(4)“沉钒”中需要加入过量的浓,结合离子方程式说明原因是_______ 。写出生成的化学方程式_______ 。
(5)淀粉水解液中_______ (填化学式)起还原作用,用焦亚硫酸钠()溶液代替淀粉水解液效果相同,写出反应的离子方程式_______ 。
(6)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。②固氮酶上若有11.2L(标况)的氮气发生反应,交换膜上透过的_______ mol。
(2)水浸渣的主要成份是
(3)“沉淀”的化学式
(4)“沉钒”中需要加入过量的浓,结合离子方程式说明原因是
(5)淀粉水解液中
(6)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。②固氮酶上若有11.2L(标况)的氮气发生反应,交换膜上透过的
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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【推荐1】电镀污泥(主要含Cr、Cu、Zn、Ni、Fe、Si)中金属大多以氢氧化物的形式存在,硅以SiO2形式存在。某科研团队用萃取——沉淀法回收电镀污泥中金属的技术路线如图所示。
已知:①萃取反应可简单表示为nHX+Mn+MXn+nH+
②相关资料显示,分步沉淀工序中投加硫化钠生成沉淀时,可以认为水溶液中的H2S饱和,饱和c(H2S)=1.0mol·L-1。
回答下列问题:
(1)铁元素在元素周期表中位置为___ ;滤渣1的主要成分是___ 。
(2)操作2的名称为___ 。
(3)萃取浸出液除去的元素为___ (填元素符号),由于该元素在分步沉淀工序中与硫化钠发生氧化还原反应生成多种沉淀难以分离,故该元素不可在分步沉淀工序中除去,写出此反应的化学方程式___ 。
(4)反萃取工序发生的离子方程式为____ 。
(5)萃余相中的Ni元素恰好完全转化为沉淀的pH为___ [通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1为沉淀完全,Ksp(NiS)=1×10-19,考虑H2S的二级电离Ka1(H2S)=1×10-7,Ka2(H2S)=1×10-15]。
已知:①萃取反应可简单表示为nHX+Mn+MXn+nH+
②相关资料显示,分步沉淀工序中投加硫化钠生成沉淀时,可以认为水溶液中的H2S饱和,饱和c(H2S)=1.0mol·L-1。
回答下列问题:
(1)铁元素在元素周期表中位置为
(2)操作2的名称为
(3)萃取浸出液除去的元素为
(4)反萃取工序发生的离子方程式为
(5)萃余相中的Ni元素恰好完全转化为沉淀的pH为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐2】工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题:
(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐,该反应的化学方程式为____ 。
(2)净化Ⅰ操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下H2O2与Fe2+反应的离子方程式:____ 。
②25 ℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=________ mol·L-1(已知25 ℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38)。
③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________ 。
(3)若没有净化Ⅱ操作,则对锌的制备带来的影响是____ 。
(4)本流程中可以循环利用的物质除锌外还有________ 。
(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐,该反应的化学方程式为
(2)净化Ⅰ操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下H2O2与Fe2+反应的离子方程式:
②25 ℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=
③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是
(3)若没有净化Ⅱ操作,则对锌的制备带来的影响是
(4)本流程中可以循环利用的物质除锌外还有
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】某废渣中含有Al 2O3和Cr2O3(三氧化二铬),再次回收利用工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)滤液1中阴离子为CrO42-和AlO2-,X的电子式是_______ 。写出滤液1与过量气体X反应生成Al(OH) 3的离子方程式:_____________________ 。
(2)“熔烧”中反应之一是4Na2CO3+ 2Cr2O3+ 3O2 =4Na2CrO4+ 4X,该反应中被氧化的物质是______ (填化学式);若该反应转移6mol电子,则生成_____ mol Na2CrO4。
(3)“还原””中加入适量稀硫酸,调节pH=5,氧化产物为SO42-。写出离子方程式____________ 。
(4)已知该废料中含铬元素质量分数为a%,wt这样废料经上述流程提取mkgCr2O3。则该废料中铬元素回收率为_______ (用代数式表示)。(已知回收率等于实际回收质量与理论质量之比)
回答下列问题:
(1)滤液1中阴离子为CrO42-和AlO2-,X的电子式是
(2)“熔烧”中反应之一是4Na2CO3+ 2Cr2O3+ 3O2 =4Na2CrO4+ 4X,该反应中被氧化的物质是
(3)“还原””中加入适量稀硫酸,调节pH=5,氧化产物为SO42-。写出离子方程式
(4)已知该废料中含铬元素质量分数为a%,wt这样废料经上述流程提取mkgCr2O3。则该废料中铬元素回收率为
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