CIGS靶材是一种主要含铜、镓(Ga)、铟(In)、硒(Se)的合金,由于其良好的电学传导和光学透明性能,被广泛运用在薄膜太阳能电池领域。实验室设计从废弃CIGS中回收稀散金属铟和镓的氯化物(性质类似于AlCl3)的流程图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/20/7f09dddf-10b3-4fd2-9c94-2c7c786dab4f.png?resizew=500)
已知:Ⅰ.“溶解”步骤所得溶液中含有
、
、
和H2SeO3。
Ⅱ.“减压蒸馏”步骤中得到
和
固体混合物。
回答下列问题:
(1)镓位于元素周期表第四周期ⅢA族,则其原子结构示意图为___________ 。
(2)“溶解”过程中生成
的离子方程式为___________ 和
;溶解温度控制在30℃左右,温度不宜过高的原因是___________ 。利用王水也能溶解CIGS,试分析以王水(浓HNO3和浓HCl体积比1∶3的混合物)代替HCl和H2O2的缺点是___________ (答出一点即可)。
(3)SOCl2与水反应,液面上有白雾形成,并生成一种能使品红溶液褪色的气体,SOCl2与水反应的方程式为:___________ ,则“加热回流”步骤中加入SOCl2的目的除了脱水外,还有___________ 。
(4)写出
离子的电子排布式___________ ,写出Se的价电子排布式___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/20/7f09dddf-10b3-4fd2-9c94-2c7c786dab4f.png?resizew=500)
已知:Ⅰ.“溶解”步骤所得溶液中含有
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4914ac7370df8981611662b04151b9aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8242d3083e6c90c2d8df0d46a71ab39f.png)
Ⅱ.“减压蒸馏”步骤中得到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe90d140f6833cd363fca35ec25fd28a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6be686bfa7714cd349aa98bb8653cd8.png)
回答下列问题:
(1)镓位于元素周期表第四周期ⅢA族,则其原子结构示意图为
(2)“溶解”过程中生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8242d3083e6c90c2d8df0d46a71ab39f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07f70f26fa2a9c676e61fac3231de99c.png)
(3)SOCl2与水反应,液面上有白雾形成,并生成一种能使品红溶液褪色的气体,SOCl2与水反应的方程式为:
(4)写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/805450201aa1c3785c2bb984853cd8c2.png)
更新时间:2024-04-03 18:41:25
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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】铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)来制备绿矾(FeSO4•7H2O)和氧化铝,其工艺流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/7/4cf09c63-e16b-4e12-85af-2729f32a75cb.png?resizew=647)
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是_______ ,举例说明滤渣2的用途 _______ 。
(2)用离子方程式表示溶液A加入过量铁粉的目的是_______ 。
(3)写出由滤液1生成滤液2的离子方程式_______ 。
(4)过程1、2、3均涉及分离操作,所需玻璃仪器有_______ 。
(5)过程3需要加入的试剂A是_______ ,写出此过程的离子方程式 _______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/7/4cf09c63-e16b-4e12-85af-2729f32a75cb.png?resizew=647)
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是
(2)用离子方程式表示溶液A加入过量铁粉的目的是
(3)写出由滤液1生成滤液2的离子方程式
(4)过程1、2、3均涉及分离操作,所需玻璃仪器有
(5)过程3需要加入的试剂A是
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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】砷
在元素周期表中与氮同主族,砷及其化合物被运用在农药、医药和染料等领域中。某含砷工业废水经处理可转化为粗
,流程如下:
已知:
①含
工业废水主要以亚砷酸(
)形式存在,
为三元弱酸,受热分解为
;
②
微溶于水,
难溶于水。
回答下列问题:
(1)砷元素在元素周期表中的位置为_______ 。
(2)“碱浸”中发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)从绿色化学角度考虑,“试剂1”可以选择_______ (填化学式)。
(4)“沉砷”在流程中的目的是_______ ;“沉砷”的最佳温度是
,温度高于
时,随温度升高转化率下降,可能的原因是_______ 。
(5)“废渣”的主要成分是_______ ,“转化”中发生反应的化学方程式为_______ 。
(6)从综合利用的角度考虑“滤液2”可返回_______ 步骤中循环再利用。
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已知:
①含
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1af521819d5ba33181e1056f187e238f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1af521819d5ba33181e1056f187e238f.png)
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②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65a84641ef6dd44c185a51dbe969a4ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa769b7b592d6313f8963f9454bff91b.png)
回答下列问题:
(1)砷元素在元素周期表中的位置为
(2)“碱浸”中发生反应的离子方程式为
(3)从绿色化学角度考虑,“试剂1”可以选择
(4)“沉砷”在流程中的目的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b4cae08e3a3636df2b71f8644635d33.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b4cae08e3a3636df2b71f8644635d33.png)
(5)“废渣”的主要成分是
(6)从综合利用的角度考虑“滤液2”可返回
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】氯化银的还原精炼技术是银回收精炼过程中的重要环节,有多种方法还原精炼。
(一)、甲小组选择强还原剂:肼(N2H4)。
在还原AgCl制取银的过程中有对环境无污染气体产生。
(1)①写出相关的化学反应方程式:___________ 。
【资料】工业上一般先向氯化银中加入氨水浆化,然后用N2H4还原,可有利于反应的进行。
②写出浆化过程中的离子反应式:___________ 。从N2H4发生的氧化反应(半反应)的角度分析加入氨水的作用___________ 。
(二)、乙小组换用铁粉还原AgCl制取银,探究其过程和影响因素。
【实验A】在试管中加入NaCl溶液,然后滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀。滤出白色沉淀,继续实验如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/3/85bdd52b-7595-4fc8-80a2-04400cec2e1f.png?resizew=509)
【资料】①AgCl+Cl-
AgCl![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e9b136e617e84b35b40e05e3a50f971.png)
②Fe3++4Cl-
FeCl![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f14edfb3d39d2a93d9a2850aa3bdfbb4.png)
(2)检验ⅱ中产物
①取ⅱ中上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,___________ (填现象),说明溶液中含有Fe2+。
②取ⅱ中少量灰黑色固体,洗涤后将固体等分两份。取其中一份,加入___________ (填试剂)溶解,再加入NaCl溶液生成白色沉淀,证明灰黑色固体中含有Ag。向另一份加入KI溶液,无明显现象。
(3)检验ⅲ中产物。
①取ⅲ中灰白色固体,洗涤。进行如下实验,确认灰白色固体中含AgCl:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/3/69fdd63b-9281-4834-9668-547b9858c542.png?resizew=478)
滤液加盐酸未产生沉淀,但加入硫酸后产生了白色沉淀,请结合离子方程式解释原因:___________ 。
②取iii中上层溶液,加几滴KSCN溶液。取样时间与溶液颜色如下表。
用离子方程式表示溶液变红的原因___________ ,Fe3++SCN-
Fe(SCN)3。
(4)小组同学认为不能排除O2直接氧化Ag继而生成AgCl,对此设计实验:___________ 。结果发现,该实验产生AgCl所需的时间更长。说明AgCl的产生主要与Fe3+有关。
(5)实验A中的i~iii中,i中AgCl溶解,iii中又生成AgCl的原因是:___________ 。
乙组实验反思:铁粉还原AgCl制取银时应控制铁粉、盐酸的浓度和浸泡时间等因素
(一)、甲小组选择强还原剂:肼(N2H4)。
在还原AgCl制取银的过程中有对环境无污染气体产生。
(1)①写出相关的化学反应方程式:
【资料】工业上一般先向氯化银中加入氨水浆化,然后用N2H4还原,可有利于反应的进行。
②写出浆化过程中的离子反应式:
(二)、乙小组换用铁粉还原AgCl制取银,探究其过程和影响因素。
【实验A】在试管中加入NaCl溶液,然后滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀。滤出白色沉淀,继续实验如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/3/85bdd52b-7595-4fc8-80a2-04400cec2e1f.png?resizew=509)
【资料】①AgCl+Cl-
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e9b136e617e84b35b40e05e3a50f971.png)
②Fe3++4Cl-
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f14edfb3d39d2a93d9a2850aa3bdfbb4.png)
(2)检验ⅱ中产物
①取ⅱ中上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,
②取ⅱ中少量灰黑色固体,洗涤后将固体等分两份。取其中一份,加入
(3)检验ⅲ中产物。
①取ⅲ中灰白色固体,洗涤。进行如下实验,确认灰白色固体中含AgCl:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/3/69fdd63b-9281-4834-9668-547b9858c542.png?resizew=478)
滤液加盐酸未产生沉淀,但加入硫酸后产生了白色沉淀,请结合离子方程式解释原因:
②取iii中上层溶液,加几滴KSCN溶液。取样时间与溶液颜色如下表。
取样时间 | 10分钟 | 12小时 | 24小时 |
溶液颜色 | 浅红色 | 红色 | 深红色 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(4)小组同学认为不能排除O2直接氧化Ag继而生成AgCl,对此设计实验:
(5)实验A中的i~iii中,i中AgCl溶解,iii中又生成AgCl的原因是:
乙组实验反思:铁粉还原AgCl制取银时应控制铁粉、盐酸的浓度和浸泡时间等因素
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐1】钛是航空、军工、电力等领域重要的金属材料。一种由钛铁矿[主要成分是钛酸亚铁(FeTiO3),还含有少量
等杂质]制备金属钛同时获得
的工艺流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/13/1b367f21-cb31-4de3-bbc2-196f5608d526.png?resizew=616)
已知:“酸浸”后钛主要以
的形式存在;“水解”后钛以
的形式存在。
回答下列问题:
(1)基态
的最外层电子排布式为_______ 。
(2)写出“水解(
)”时发生反应的离子方程式:_______ ;验证“洗涤”达到目的的操作为_______ 。
(3)“高温氯化”时发生反应的化学方程式为_______ ;有利于该过程中“气—固—固”接触的措施是_______ (写一种)。某科研小组模拟“高温氯化”反应理论计算结果显示,在
条件下达到平衡时,
几乎完全转化为
,但实际生产中反应温度却远高于
,其原因是_______ (写一种)。
(4)每次取
样品,加适量水溶解并加入
溶液和
溶液,再用
标准溶液滴定至终点,平行滴定3次,平均消耗标准溶液
。
已知:
(黄色)
(无色)
。
滴定终点溶液颜色变为_______ ;该样品中
的质量分数为_______ (填含c,a的表达式)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99535f1eb86f09d9596c3116bbce5582.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14eb2b19beb8e29aaa7763d25d5edac4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/13/1b367f21-cb31-4de3-bbc2-196f5608d526.png?resizew=616)
已知:“酸浸”后钛主要以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8db24497ce6bdc0028ada61324bf8c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9bc62318e844fae960d7a39386196ee.png)
回答下列问题:
(1)基态
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82ad2648b189a5c51092f0bb2d42b6ab.png)
(2)写出“水解(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b13708f01d71b3172e2508af0d620572.png)
(3)“高温氯化”时发生反应的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6942ced48009542a05df878738149c32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a514d343660159732a5051502d79a65d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/788eaf057c2b96ec53d2cac6a6a8cb83.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6942ced48009542a05df878738149c32.png)
(4)每次取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/935f07f98748d4b8ee0d05549800f719.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b63833891ae3826b1810db990b3ffddd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/443ee8a726ccf502f397732fdddd8cdb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7f863c9aeec7b93aab6181d7934ed17.png)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d8b126a07431094e290eb13fb238a1a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d1dee626647a563f01608eb448e3e13.png)
滴定终点溶液颜色变为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】按要求完成下列问题。
(1)M是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。短周期主族元素Y的负一价离子的最外层与次外层电子数相同。回答下列问题:
①在元素周期表中M位于___________ 区,基态M原子的价层电子排布图为___________ ,第四能层s轨道上电子数目和M元素相同的元素还有___________ (填元素符号)。
②元素Y的同周期元素中,第一电离能最大的是___________ (写元素符号)。
(2)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气,在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是___________ 。
(3)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),RAOgg提出如下反应历程:
第一步 N2O5
NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是___________(填标号)。
(4)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g),正、逆反应活化能分别为akJ/mol、bkJ/mol;
②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l),正、逆反应活化能分别为ckJ/mol、dkJ/mol;
则4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)的ΔH为___________ 。
(1)M是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。短周期主族元素Y的负一价离子的最外层与次外层电子数相同。回答下列问题:
①在元素周期表中M位于
②元素Y的同周期元素中,第一电离能最大的是
(2)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气,在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是
(3)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),RAOgg提出如下反应历程:
第一步 N2O5
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是___________(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应) |
B.反应的中间产物只有NO3 |
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 |
D.第一、三步是总反应速控步骤 |
②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l),正、逆反应活化能分别为ckJ/mol、dkJ/mol;
则4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)的ΔH为
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解答题-无机推断题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】有A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数逐渐增大,G为过渡元素,其余六种元素为短周期中的不同元素,A、E为s区元素,B、C、D、F为p区元素。`A的原子中没有成对电子。B元素基态原子中占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同。
(1)A、B元素可以组成
、
、
。其中
分子的空间构型是___________ ;
离子中心原子的杂化方式为___________ ,电子式为___________ ;
的
模型为___________ 。
(2)C原子的外围电子排布式为
。由A、B、C三种元素形成的ABC分子中,1个分子中含有___________ 个σ键,含___________ 个π键。
(3)D的基态原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,D的原子结构示意图为___________ 。
(4)E的基态原子占据两种形状的原子轨道,且两种形状轨道中的电子总数相同。E原子核外电子的基态排布式为___________ 。
(5)F元素的第一电离能在同周期主族元素中是第三高。在周期表中F的前一种元素第一电离能高于F的原因是___________ 。
(6)G元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,G的元素符号为___________ ,与G同一周期的副族元素的基态原子中,最外层电子数与G原子相同的元素是___________ (填元素符号)。
(1)A、B元素可以组成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d7c4eb97770ff74d34db36ebe10bbc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53ff9ff4c79cd5b552b36dca58e941ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d68dc2d418e452675abf3a78bbb1a53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d7c4eb97770ff74d34db36ebe10bbc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53ff9ff4c79cd5b552b36dca58e941ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d68dc2d418e452675abf3a78bbb1a53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d142e311ea4cfa6a78e0e86be432d2f.png)
(2)C原子的外围电子排布式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0294049592bd7a028476d2c9442bf44c.png)
(3)D的基态原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,D的原子结构示意图为
(4)E的基态原子占据两种形状的原子轨道,且两种形状轨道中的电子总数相同。E原子核外电子的基态排布式为
(5)F元素的第一电离能在同周期主族元素中是第三高。在周期表中F的前一种元素第一电离能高于F的原因是
(6)G元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,G的元素符号为
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【推荐1】钨是熔点最高的金属,是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中,其主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4),还含少量Si、As的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如图1:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/14/2398645839568896/2405298561974272/STEM/7c059805-9785-4c5b-b8bf-0ea9fae36312.png?resizew=604)
已知:
①滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2
②上述流程中,钨的化合价只有在最后一步发生改变。
③常温下钨酸难溶于水。
(1)钨酸盐(FeWO4、MnWO4)中钨元素的化合价为___ ,请写出MnWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成Fe2O3的化学方程式___
(2)上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH=10后,溶液中的杂质阴离子确SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等,则“净化”过程中,加入H2O2时发生反应的离子方程式为___ ,滤渣Ⅱ的主要成分是___
(3)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。图2为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线,则:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/14/2398645839568896/2405298561974272/STEM/4ed45de6-c7c6-4d89-b939-dda56211c966.png?resizew=243)
①T1___ T2(填“>”或“<”)T1时Ksp(CaWO4)=___
②将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离子方程式为___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/14/2398645839568896/2405298561974272/STEM/7c059805-9785-4c5b-b8bf-0ea9fae36312.png?resizew=604)
已知:
①滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2
②上述流程中,钨的化合价只有在最后一步发生改变。
③常温下钨酸难溶于水。
(1)钨酸盐(FeWO4、MnWO4)中钨元素的化合价为
(2)上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH=10后,溶液中的杂质阴离子确SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等,则“净化”过程中,加入H2O2时发生反应的离子方程式为
(3)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。图2为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线,则:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/14/2398645839568896/2405298561974272/STEM/4ed45de6-c7c6-4d89-b939-dda56211c966.png?resizew=243)
①T1
②将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离子方程式为
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解答题-工业流程题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】8月1日起,为了国家信息安全,我国禁止镓和锗的出口,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
)制取高纯度锗的工艺流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/24/232c0234-3577-4bc9-a727-6d066efc7b13.png?resizew=628)
(1)
分子中各原子均达到8电子稳定结构,其结构式为___________ 。
(2)800℃升华时通入
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)
易水解生成
,证明
沉淀洗涤干净的方法是___________ 。
(5)测定错的含量:称取0.5500g锗样品,加入双氧水溶解,再加入盐酸生成
,以淀粉为指示剂,用
的碘酸钾标准溶液滴定,消耗碘酸钾的体积为24.80mL。已知:酸性条件下
,能将
氧化为
,①在滴定过程中依次发生的离子方程式为:___________ 、___________ ,②该样品中储的质量分数是___________ %(精确到0.01%)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/792e5119d613d011509d41dbf2421529.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/24/232c0234-3577-4bc9-a727-6d066efc7b13.png?resizew=628)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e019270056118786e295117bf9b41129.png)
(2)800℃升华时通入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
(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:
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7bc3a57ea666886eae28ee3f7c7f650.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b921f7b37b7f4147807200082883506.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b921f7b37b7f4147807200082883506.png)
(5)测定错的含量:称取0.5500g锗样品,加入双氧水溶解,再加入盐酸生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6dd9272d59fc1434ae2e7d2d56f45b28.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/147da3b657f856dbe62e56c88d9f7310.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e851c921fa4b5370cb107c090e8921d5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6dd9272d59fc1434ae2e7d2d56f45b28.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8b85e85adbafbcb3df46ede29613e24.png)
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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】“海绵镍铝催化剂” 是一种多孔的镍铝合金,常用作有机催化剂。现以某粗镍(含Ni、Fe、Cu及难与酸、碱溶液反应的不溶性杂质)为原料制取该催化剂,主要流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/9/1662058770120704/1662070564323328/STEM/619eff8f-4af7-42d6-bd3b-435b35261287.png?resizew=625)
已知:25℃时,以0.1mol/L金属离子测定得到如下数据:
根据信息回答:
(1)步骤①常用热浓硫酸进行酸浸,写出酸浸时金属镍发生反应的化学方程式__________ 。
(2)酸浸过程应控制酸的浓度、温度等条件,如图是镍的浸出率与温度的关系,温度高于100℃时,Ni2+浸出率降低的原因可能是______________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/9/1662058770120704/1662070564323328/STEM/8f5ce56c-8f4e-405a-84bb-db221bc4daa8.png?resizew=471)
(3)滤液l中含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+,步骤②的连续操作过程需要先分离出铁元素、铜元素,再制得镍硫化合物。为达到此目的,应先加NaOH将溶液调节至_______ (填pH的取值范围);再加_______ (选填最佳试剂的序号)。当溶液中Ni2+开始形成NiS时,c(Cu2+)_______ 。(忽略溶液体积变化)
A.硝酸 B.氨水 C. A12S3D.H2S
(4)步骤③生成的Ni(CO)4中碳的化合价与KCN中碳的化合价相同,则Ni(CO)4中Ni的化合价为______ ;工业上也常用NaClO氧化NiSO4,将制得的NiOOH热分解后进行还原得到Ni。ClO-在碱性条件下氧化Ni2+生成NiOOH的离子方程式为_____________ 。
(5)步骤⑥的目的是降低铝含量、获得多孔状的“海绵镍铝催化剂”,从而增强对氢气的吸附性,步骤⑥的离子方程式为___________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/9/1662058770120704/1662070564323328/STEM/619eff8f-4af7-42d6-bd3b-435b35261287.png?resizew=625)
已知:25℃时,以0.1mol/L金属离子测定得到如下数据:
物质 | CuS | Cu(OH)2 | Ni(OH)2 | NiS | Fe(OH)3 | |
Ksp | 6×10-36 | 3×10-19 | ||||
pH | 开始沉淀 | 4.7 | 7.2 | 1.9 | ||
沉淀完全 | 6.7 | 9.2 | 3.2 |
(1)步骤①常用热浓硫酸进行酸浸,写出酸浸时金属镍发生反应的化学方程式
(2)酸浸过程应控制酸的浓度、温度等条件,如图是镍的浸出率与温度的关系,温度高于100℃时,Ni2+浸出率降低的原因可能是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/9/1662058770120704/1662070564323328/STEM/8f5ce56c-8f4e-405a-84bb-db221bc4daa8.png?resizew=471)
(3)滤液l中含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+,步骤②的连续操作过程需要先分离出铁元素、铜元素,再制得镍硫化合物。为达到此目的,应先加NaOH将溶液调节至
A.硝酸 B.氨水 C. A12S3D.H2S
(4)步骤③生成的Ni(CO)4中碳的化合价与KCN中碳的化合价相同,则Ni(CO)4中Ni的化合价为
(5)步骤⑥的目的是降低铝含量、获得多孔状的“海绵镍铝催化剂”,从而增强对氢气的吸附性,步骤⑥的离子方程式为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)能溶于水,难溶于乙醇,该物质对光敏感,光照下即发生分解,产物之一是黄色的草酸亚铁。实验室可用如图流程来制备三草酸合铁酸钾晶体。根据题意完成下列各题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/7/e9800059-0e6e-4702-a1f1-b7777d653a00.png?resizew=678)
(1)若用废铁屑和稀硫酸制备绿矾,需先将废铁屑碱煮水洗,其目的是___________ ;然后与硫酸反应时___________ (填物质名称)往往要过量。
(2)要从溶液中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作是___________ (按前后顺序填代号)。
a.过滤洗涤b.蒸发浓缩c.冷却结晶d.灼烧e.干燥
(3)称取制得的绿矾晶体7.00 g,加稀硫酸溶解。加入一定量的草酸后,加热煮沸,形成黄色沉淀,过滤,洗涤。如何确定沉淀已经洗涤干净:___________ 。
(4)氧化过程中除不断搅拌外,还需维持温度在40 ℃左右,原因是___________ ;写出氧化生成三草酸合铁酸钾的离子方程式___________ 。
(5)经过一系列操作后得到的最终产物晶体先用少量冰水洗涤,再用无水乙醇洗涤,低温干燥后称量,得到9.82 g翠绿色晶体,用无水乙醇洗涤晶体的目的是___________ 。
(6)列式计算本实验中三草酸合铁酸钾晶体的产率___________ (保留一位小数)。
(7)某同学制得的三草酸合铁酸钾晶体表面发黄,推测可能有部分晶体见光分解。为了验证此推测是否正确,可用的试剂及现象是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/7/e9800059-0e6e-4702-a1f1-b7777d653a00.png?resizew=678)
(1)若用废铁屑和稀硫酸制备绿矾,需先将废铁屑碱煮水洗,其目的是
(2)要从溶液中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作是
a.过滤洗涤b.蒸发浓缩c.冷却结晶d.灼烧e.干燥
(3)称取制得的绿矾晶体7.00 g,加稀硫酸溶解。加入一定量的草酸后,加热煮沸,形成黄色沉淀,过滤,洗涤。如何确定沉淀已经洗涤干净:
(4)氧化过程中除不断搅拌外,还需维持温度在40 ℃左右,原因是
(5)经过一系列操作后得到的最终产物晶体先用少量冰水洗涤,再用无水乙醇洗涤,低温干燥后称量,得到9.82 g翠绿色晶体,用无水乙醇洗涤晶体的目的是
(6)列式计算本实验中三草酸合铁酸钾晶体的产率
(7)某同学制得的三草酸合铁酸钾晶体表面发黄,推测可能有部分晶体见光分解。为了验证此推测是否正确,可用的试剂及现象是
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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】镍是一种重要的有色金属原料,具有广泛的用途。一种从红土镍矿(主要成分为NiO,还含有少量FeO、
)中提取金属Ni并回收副产物黄铵铁矾
的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/27/2686909475266560/2687695423750144/STEM/9f0b715b-a55c-4963-b5b3-0f1b6e461eea.png?resizew=628)
请问答下列问题:
(1)酸浸过程中发生的主要反应化学方程式为___ ,“初步沉铁”中,向酸浸后的溶液中通入
调节溶液的pH至1.5左右,溶液温度保持
左右,鼓入空气,一段时间后沉淀出黄铵铁矾。鼓入的“空气”除了起到搅拌、加快反应速率的作用外,还能够起到____ 作用。
(2)“深度沉铁”中加入
溶液促进进一步沉铁,溶液中
随时间t的变化关系如图所示,反应开始10-20min内
迅速减小,其原因是___ 。溶液中
转化为黄铵铁矾的离子方程式为___ ,证明
已经完全沉淀的实验步骤和现象是___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/27/2686909475266560/2687695423750144/STEM/d0ea46c9-1ae0-4ac9-926a-267e21418a79.png?resizew=202)
(3)已知几种金属离子的难溶物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示(金属离子的起始浓度0.1
)
“深度沉铁”通入
调节溶液pH的范围是____ 。
(4)草酸镍晶体(
)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧,可以制得
,同时获得混合气体,
煅烧分解的化学方程式为____ 。
(5)以黄铵铁矾为原料可制备得到新型锂离子电池的电极材料
。此外,可将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解制磷酸亚铁锂沉淀,这一方法中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3eeaa22c88c941a3f6b1ecdc05494f17.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/27/2686909475266560/2687695423750144/STEM/9f0b715b-a55c-4963-b5b3-0f1b6e461eea.png?resizew=628)
请问答下列问题:
(1)酸浸过程中发生的主要反应化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cd050a9a75ad54ffdbc140d71ace698.png)
(2)“深度沉铁”中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaf2a039feb3f80cf94f1aaecbd1f023.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaf2a039feb3f80cf94f1aaecbd1f023.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/27/2686909475266560/2687695423750144/STEM/d0ea46c9-1ae0-4ac9-926a-267e21418a79.png?resizew=202)
(3)已知几种金属离子的难溶物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示(金属离子的起始浓度0.1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
金属离子的氢氧化物 | ![]() | ![]() | 黄铵铁矾 |
开始沉淀pH | 7.1 | 2.7 | 1.3 |
沉淀完全pH | 9.2 | 3.7 | 2.3 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
(4)草酸镍晶体(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3572ea9f13fde9645b3c6afe52f9bc47.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f532a936b51a4eaddfb8bcbabf8f621.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57a414c5d9a8ec4c5a123ecffba58fe2.png)
(5)以黄铵铁矾为原料可制备得到新型锂离子电池的电极材料
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2a412094cb41f61d0897dcb799de248.png)
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】某小组利用一定浓度
溶液制备
,再用
氧化
,并检验氧化产物。
Ⅰ.制备
。
该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)___________ 。
(2)乙装置中,用粘合剂将
制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞
,经长颈漏斗向试管中缓慢加入3%
溶液至___________ ,欲使反应停止,关闭活塞
即可,此时装置中的现象是___________ 。
(3)丙装置中盛装3%
溶液的仪器名称为___________ 。丙装置可用于制备较多
,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现象是___________ ,此时可以将铂丝抽离
溶液,还可以采取的安全措施是___________ 。
(4)丙装置的特点是___________ (填序号)。
a.可以控制制备反应的开始和结束
b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c.与乙装置相比,产物中的
含量高、杂质种类少
Ⅱ.氧化
。
该小组同学设计的氧化
的装置如图(夹持装置省略)___________ 。
②乙醇催化氧化的化学方程式为___________ 。
Ⅲ.检验产物
(6)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
已知:a.乙醛的结构简式为
。
b.乙醛的官能团为醛基(
),常温下能使酸性
溶液褪色;加热条件下,能与新制
悬浊液反应生成砖红色沉淀(
)。
实验①~③中的结论不合理的是___________ (填序号),原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a270adb1edf9e59f1fd852a46077a88e.png)
Ⅰ.制备
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)
(2)乙装置中,用粘合剂将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71e7704492116d4c017f8d436a81d287.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71e7704492116d4c017f8d436a81d287.png)
(3)丙装置中盛装3%
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
(4)丙装置的特点是
a.可以控制制备反应的开始和结束
b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c.与乙装置相比,产物中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
Ⅱ.氧化
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a270adb1edf9e59f1fd852a46077a88e.png)
该小组同学设计的氧化
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a270adb1edf9e59f1fd852a46077a88e.png)
②乙醇催化氧化的化学方程式为
Ⅲ.检验产物
(6)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
已知:a.乙醛的结构简式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a16133a6e7a16d5aae213a8caafefa7c.png)
b.乙醛的官能团为醛基(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08172403b4245d233c43fb4173e33b60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a63afc18472bb4f4d6388cf207da8b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4728c5edf1aaa96e95219abf2ca98f8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/231d7356c50b9b84cab4893af073c5e6.png)
实验序号 | 检验试剂和反应条件 | 现象 | 结论 |
① | 酸性![]() | 紫色褪去 | 产物含有乙醛 |
② | 新制![]() | 生成砖红色沉淀 | 产物含有乙醛 |
③ | 微红色含酚酞的![]() | 微红色褪去 | 产物可能含有乙酸 |
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