二氧化碲(TeO2)是一种性能优良的声光晶体材料,一种以铜碲渣(主要成分为Cu2Te,还含有少量Cu,Ag)为原料制备TeO2并获得海绵铜的工艺流程如图所示。
(1)Te位于元素周期表的___________ 族。
(2)“氧化酸浸”时:
①Cu2Te中被氧化的元素为___________ ,为了加快反应速率,不可以采取的措施为___________ (写字母)
A.搅拌反应物 B.升高反应体系的温度 C. 将铜碲渣粉碎 D.使用浓H2SO4
②除Cu2Te反应外,Ag、Cu溶解,配平其中Ag发生反应的离子方程式:______ 。
□Ag+□H++□
=□___________+□H2O+AgCl。
③若使用稀硝酸代替NaClO3,不足之处可能是___________ 。
(3)“碱浸提碲”时,TeO2反应的化学方程式为___________ ,浸渣b的主要成分为___________ 。
(4)“净化中和”时,稀硫酸参加的主要反应的离子方程式为___________ 。
(1)Te位于元素周期表的
(2)“氧化酸浸”时:
①Cu2Te中被氧化的元素为
A.搅拌反应物 B.升高反应体系的温度 C. 将铜碲渣粉碎 D.使用浓H2SO4
②除Cu2Te反应外,Ag、Cu溶解,配平其中Ag发生反应的离子方程式:
□Ag+□H++□
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③若使用稀硝酸代替NaClO3,不足之处可能是
(3)“碱浸提碲”时,TeO2反应的化学方程式为
(4)“净化中和”时,稀硫酸参加的主要反应的离子方程式为
23-24高一下·河北邢台·阶段练习 查看更多[2]
更新时间:2024-05-05 12:56:00
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【推荐1】以黄铜矿(
)和硫黄为原料制取Cu和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高,其主要流程如下:
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已知:反应2的离子方程式为
。
回答下列问题:
(1)铁红的化学式为___________ 。
(2)反应1的产物为___________ (填化学式)。
(3)请配平反应3中的离子方程式:___________ 。
_______
_______
_______
_______
______
_______![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
(4)写出反应4的化学方程式:___________ 。
(5)某硫酸厂为测定反应4所得气体中
的体积分数,取280mL(已折算成标准状况)气体(内含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等),缓缓通过足量的溴水,在所得溶液中加入过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,将沉淀洗涤、干燥、称量,沉淀的质量为0.233g。
①写出
与溴水反应的化学方程式:___________ 。
②反应4所得气体中
的体积分数为___________ 。
(6)传统工艺制铜是将黄铜矿等铜矿与空气在高温下煅烧,这种方法的缺点是要消耗大量的热能以及___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/368244bd6ffd5373a816084bfb76cecc.png)
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已知:反应2的离子方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/097e178da0e9e70df04dd26e3d6a6fbe.png)
回答下列问题:
(1)铁红的化学式为
(2)反应1的产物为
(3)请配平反应3中的离子方程式:
_______
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(4)写出反应4的化学方程式:
(5)某硫酸厂为测定反应4所得气体中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
①写出
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②反应4所得气体中
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】从砷化镓废料(主要成分为GaAs,含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如下:
已知:镓(Ga)既能溶于酸也能溶于碱,与NaOH溶液反应生成NaGaO2和H2。
回答下列问题:
(1)“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程,其目的是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/24/2728033591156736/2728617208578048/STEM/8ddbc307-f775-4bc0-af58-b34e8d07eb7b.png?resizew=524)
(2)砷化镓(GaAs)在“碱浸”时,砷转化为Na3AsO4进入溶液,该反应的化学方程式为____ 。
(3)“碱浸”的温度控制在70℃左右,温度不能过高的原因是___ ;“滤渣II”的成分为___ (填化学式)。
(4)向浸出液中加H2SO4进行“中和”,调节pH使镓和硅共沉淀,不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知,“中和”的pH应调节至____ 范围内,沉淀的效果最好。
(5)“旋流电解”时用惰性电极,则所得“尾液”的溶质主要是____ (填化学式),可进行循环利用,提高经济效益。
(6)若用240kg含镓3%的砷化镓废料回收镓,得到纯度为98%的镓7.20kg,则镓的回收率为___ %(结果保留三位有效数字)。
已知:镓(Ga)既能溶于酸也能溶于碱,与NaOH溶液反应生成NaGaO2和H2。
回答下列问题:
(1)“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程,其目的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/24/2728033591156736/2728617208578048/STEM/8ddbc307-f775-4bc0-af58-b34e8d07eb7b.png?resizew=524)
(2)砷化镓(GaAs)在“碱浸”时,砷转化为Na3AsO4进入溶液,该反应的化学方程式为
(3)“碱浸”的温度控制在70℃左右,温度不能过高的原因是
(4)向浸出液中加H2SO4进行“中和”,调节pH使镓和硅共沉淀,不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知,“中和”的pH应调节至
pH | 镓沉淀率/% | 硅沉淀率/% | 砷沉淀率/% |
4.0 | 75.0 | 89.2 | 0.02 |
5.0 | 98.5 | 98.6 | 0.01 |
6.0 | 98.9 | 99.2 | 0.02 |
7.0 | 95.3 | 99.5 | 0.06 |
8.0 | 86.1 | 86.3 | 0.11 |
9.0 | 57.4 | 65.1 | 0.13 |
(5)“旋流电解”时用惰性电极,则所得“尾液”的溶质主要是
(6)若用240kg含镓3%的砷化镓废料回收镓,得到纯度为98%的镓7.20kg,则镓的回收率为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐3】从矿石中提取金(Au)是获取贵金属的主要来源。
(1)俗话说“真金不怕火炼”,从化学性质角度解释其原因是_______ 。
(2)用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金是提取金的一种方法。
①补全反应的离子方程式_______ 。
口Au+口
+O2+口_______=口[Au(S2O3)2]3-+口_______
②简述
在金被氧化过程中的作用:_______ 。
(3)工业上常用CuSO4溶液、氨水和Na2S2O3溶液为原料配制浸金液,其一种可能的浸金原理示意图如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/7/2974360112578560/2975001965412352/STEM/38f01149-88fe-49ae-8d92-730505f8e932.png?resizew=353)
①上述原理可知,[Cu(NH3)4]2+在浸金过程中起_______ 作用。
②为了验证上述原理中O2的作用,进行如下实验。
实验现象:反应一段时间后,温度无明显变化,U形管内液柱左高右低,锥形瓶中溶液蓝色变浅,打开瓶塞后……
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/7/2974360112578560/2975001965412352/STEM/4e702613-185f-4f02-9b0b-5690b502f955.png?resizew=214)
a.打开瓶塞后,_______ (填实验现象),证实了上述原理。
b.a中现象对应反应的离子方程式是_______ 。
③下图表示相同时间内,配制浸金液的原料中c(CuSO4)对浸金过程中
消耗率和浸金量的影响(其他条件不变)。
已知:2Cu2++6
⇌2[Cu(S2O3)2]3-+![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff6e6b7e964fc10cd9348f0be12e54a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/7/2974360112578560/2975001965412352/STEM/ab33c9b6-7c9c-40a0-8e83-d1d3b59a990e.png?resizew=656)
结合图1,解释图2中浸金量先上升后下降的原因:_______ 。
(1)俗话说“真金不怕火炼”,从化学性质角度解释其原因是
(2)用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金是提取金的一种方法。
①补全反应的离子方程式
口Au+口
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63893096a84b30783ef3ab732d2d4232.png)
②简述
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63893096a84b30783ef3ab732d2d4232.png)
(3)工业上常用CuSO4溶液、氨水和Na2S2O3溶液为原料配制浸金液,其一种可能的浸金原理示意图如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/7/2974360112578560/2975001965412352/STEM/38f01149-88fe-49ae-8d92-730505f8e932.png?resizew=353)
①上述原理可知,[Cu(NH3)4]2+在浸金过程中起
②为了验证上述原理中O2的作用,进行如下实验。
实验现象:反应一段时间后,温度无明显变化,U形管内液柱左高右低,锥形瓶中溶液蓝色变浅,打开瓶塞后……
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/7/2974360112578560/2975001965412352/STEM/4e702613-185f-4f02-9b0b-5690b502f955.png?resizew=214)
a.打开瓶塞后,
b.a中现象对应反应的离子方程式是
③下图表示相同时间内,配制浸金液的原料中c(CuSO4)对浸金过程中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63893096a84b30783ef3ab732d2d4232.png)
已知:2Cu2++6
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff6e6b7e964fc10cd9348f0be12e54a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/7/2974360112578560/2975001965412352/STEM/ab33c9b6-7c9c-40a0-8e83-d1d3b59a990e.png?resizew=656)
结合图1,解释图2中浸金量先上升后下降的原因:
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【推荐1】盐酸、硝酸、硫酸在工业生产中具有重要的作用。
(1)“王水”是浓盐酸和浓硝酸按体积比3: l组成的混合物,“王水”溶金的原理为HNO3+3HCl=Cl2+NOCl+2H2O,金离子与氯离子形成AuCl4-离子,增强了金属的还原能力。
① 试写出金与王水反应生成H[AuCl4]的化学方程式:_________ ;其中AuCl4-的配位数是________ ;
② 已知:NOCl的熔点-645℃,沸点-5.5℃,NOCl固体的晶体类型是__________ ;
③ 组成NOCl分子的三种元素中,电负性N_____ O(填“>”、“<”或“=”);熔沸点H2O____ NH3(填“>”、“<”或“=”);与NH3互为等电子体的阳离子有________ (写出一种即可)。
(2)硝酸在有机反应中也有重要用途。TNT炸药、苦味酸是硝酸与甲苯、苯酚发生取代反应制成的。其中甲苯分子中碳原子的杂化方式为______ , 1mol甲苯分子中含有σ键的数目为_____ ;试解释在水中苯酚溶解度大于甲苯的原因________ 。
(3)在硝酸工业中有一种重要金属即为Cu,CuCl晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶胞边长为_______ pm (只写计算式)。
(1)“王水”是浓盐酸和浓硝酸按体积比3: l组成的混合物,“王水”溶金的原理为HNO3+3HCl=Cl2+NOCl+2H2O,金离子与氯离子形成AuCl4-离子,增强了金属的还原能力。
① 试写出金与王水反应生成H[AuCl4]的化学方程式:
② 已知:NOCl的熔点-645℃,沸点-5.5℃,NOCl固体的晶体类型是
③ 组成NOCl分子的三种元素中,电负性N
(2)硝酸在有机反应中也有重要用途。TNT炸药、苦味酸是硝酸与甲苯、苯酚发生取代反应制成的。其中甲苯分子中碳原子的杂化方式为
(3)在硝酸工业中有一种重要金属即为Cu,CuCl晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶胞边长为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】某小组探究Cu与
反应,发现有趣的现象,室温下3mol/L的稀硝酸(溶液A)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生,而溶液B(见图)遇铜片立即产生气泡。
探究溶液B遇铜片立即发生反应的原因。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/4/15aa339e-3eaa-4847-a2c5-7de37e011f39.png?resizew=416)
①假设1:___________ 对该反应有催化作用。
实验验证:将溶液A中加入少量硝酸铜,溶液呈浅蓝色,放入铜片,没有明显变化。
结论:假设1不成立。
②假设2:
对该反应有催化作用。
方案Ⅰ 向盛有铜片的溶液A中通入少量
,铜片表面立即产生气泡,反应持续进行。有同学认为应补充对比实验:向盛有铜片的溶液A中加入几滴5mol/L的硝酸,没有明显变化。补充该实验的目的是___________ 。
方案Ⅱ 向溶液B中通入氮气数分钟得溶液C.相同条件下,铜片与A、B、C三份溶液的反应速率:B>C>A,该实验能够证明假设2成立的理由是___________ 。
③查阅资料:
溶于水可以生成
和___________ 。
向盛有铜片的溶液A中加入___________ ,铜片上立即产生气泡,证明
对该反应也有催化作用。
结论:
和
均对Cu与
的反应有催化作用。
④Cu与稀
反应中,
参与的可能催化过程如下:将ⅱ补充完整。
i.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7ab45f1f9ce62538a6a580f0ae043df.png)
ⅱ.___________
ⅲii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14353a38204376d0c45212ff20e540dd.png)
探究溶液B遇铜片立即发生反应的原因。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/4/15aa339e-3eaa-4847-a2c5-7de37e011f39.png?resizew=416)
①假设1:
实验验证:将溶液A中加入少量硝酸铜,溶液呈浅蓝色,放入铜片,没有明显变化。
结论:假设1不成立。
②假设2:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
方案Ⅰ 向盛有铜片的溶液A中通入少量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
方案Ⅱ 向溶液B中通入氮气数分钟得溶液C.相同条件下,铜片与A、B、C三份溶液的反应速率:B>C>A,该实验能够证明假设2成立的理由是
③查阅资料:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c4902781a91efbdb3ae7c0ad1117ad.png)
向盛有铜片的溶液A中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c4902781a91efbdb3ae7c0ad1117ad.png)
结论:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c4902781a91efbdb3ae7c0ad1117ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14353a38204376d0c45212ff20e540dd.png)
④Cu与稀
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14353a38204376d0c45212ff20e540dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c4902781a91efbdb3ae7c0ad1117ad.png)
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7ab45f1f9ce62538a6a580f0ae043df.png)
ⅱ.
ⅲii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/402344b43fff3bf62dae73982322602c.png)
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【推荐3】Ⅰ.A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示(部分产物略去),根据所学知识回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/9/29/3076800771440640/3077695353315328/STEM/5edac78c86db48158b83f0c83ed3b989.png?resizew=254)
(1)若A为
溶液,写出A与过量B反应的离子方程式____________________ .
(2)若A为
,B为稀
,则反应①(还原产物为
)中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________ ,稀硝酸在反应过程中除了起氧化剂的作用外,还有__________ 的作用。
(3)若A为
,B为
,当
过量时,则二者相遇有白烟生成,写出反应①的化学方程式:________________ .
(4)若A为
溶液,B为
,当向A中通入
气体时,溶液中的溶质为__________ (填化学式,下同)、__________ ,物质的量分别为__________ 、__________ 。
Ⅱ.某澄清透明溶液中可能含有
中的若干种,取一定量待测液进行如下实验。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/9/29/3076800771440640/3077695353315328/STEM/6789a886f013422db6feced1c6433826.png?resizew=569)
(5)该待测液中一定含有的离子是
和_______ ,一定不含有的离子是_______ ;
(6)沉淀A的成分是_______ ,沉淀B的成分及物质的量为_______ (物质写化学式)。
(7)气体X与气体Y可以在一定条件下反应转化为对环境无害的物质,若有
此混合气体充分反应得到的氧化产物与还原产物的质量差为
,则气体X与气体Y的物质的量之比为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/9/29/3076800771440640/3077695353315328/STEM/5edac78c86db48158b83f0c83ed3b989.png?resizew=254)
(1)若A为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c40765defccea7ac9f15aea14f6e32f.png)
(2)若A为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af2aa4ca3dbdf24490f5d82b714fe5b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14353a38204376d0c45212ff20e540dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
(3)若A为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39db0d5f5533066dab682ec1bf4c39bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
(4)若A为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/493fd399412beb3ac32db35def8e6017.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1250db10367556340c33ce44ac211d6.png)
Ⅱ.某澄清透明溶液中可能含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce96bd22b0631975193a6c706830ab1f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/9/29/3076800771440640/3077695353315328/STEM/6789a886f013422db6feced1c6433826.png?resizew=569)
(5)该待测液中一定含有的离子是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bcec8cdc871e524af1c1676e2796c09.png)
(6)沉淀A的成分是
(7)气体X与气体Y可以在一定条件下反应转化为对环境无害的物质,若有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76d4dda6aa565a98885393209192172.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐1】绿色能源是未来能源发展的方向,积极发展氢能,是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题:
(1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下(K1、K2分别为反应I、Ⅱ的化学平衡常数):
I.C3H8O3(g)⇌3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1 K1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1 K2
重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)⇌3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3=_________ ,平衡常数K3=_________ 。(用含K1、K2的计算式表示)
(2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO2⇌2CO+2H2),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/16/c1bae8c6-f797-4716-b4da-971c916259bd.png?resizew=339)
①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3,则脱氢过程的速率由小到大的关系为___________ 。
②甲烷逐步脱氢过程中,决定速率快慢的反应步骤是:___________ (用化学方程式表示)。
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a:CH4+CO2⇌2CO+2H2,同时发生副反应b:CO2+H2⇌CO+H2O,T℃时,在恒压容器中,通入2molCH4和2molCO2发生上述反应,总压强为P0,平衡时甲烷的转化率为40%,H2O的分压为P,则反应a的压强平衡常数Kp=___________ (用含P和P0的计算式表示,已知分压=总压×物质的量分数)。
(4)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75kJ·mol-1,Ni可作该反应的催化剂,CH4在催化剂孔道表面反应时,若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时,随时间增加,温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素,使用催化剂的最佳温度为___________ ;650℃条件下,1000s后,氢气的体积分数快速下降的原因是___________ 。
(1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下(K1、K2分别为反应I、Ⅱ的化学平衡常数):
I.C3H8O3(g)⇌3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1 K1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1 K2
重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)⇌3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3=
(2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO2⇌2CO+2H2),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/16/c1bae8c6-f797-4716-b4da-971c916259bd.png?resizew=339)
①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3,则脱氢过程的速率由小到大的关系为
②甲烷逐步脱氢过程中,决定速率快慢的反应步骤是:
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a:CH4+CO2⇌2CO+2H2,同时发生副反应b:CO2+H2⇌CO+H2O,T℃时,在恒压容器中,通入2molCH4和2molCO2发生上述反应,总压强为P0,平衡时甲烷的转化率为40%,H2O的分压为P,则反应a的压强平衡常数Kp=
(4)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75kJ·mol-1,Ni可作该反应的催化剂,CH4在催化剂孔道表面反应时,若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时,随时间增加,温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素,使用催化剂的最佳温度为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/16/c81ba915-a4ec-4b76-8101-826f7335475d.png?resizew=350)
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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】钛白粉学名二氧化钛(TiO2)是性能最佳、应用最广、用量最大的白色颜料。钛铁矿(FeTiO3)中往往含有Fe2O3、MgO、CaO、Al2O3、SiO2等杂质。一种硫酸法钛白粉生产工艺如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/1e40dcf5-7227-4658-b015-38ca74b26fa5.png?resizew=641)
已知:
①酸解后,钛主要以
形式存在。强电解质
在溶液中仅能电离出
和一种阳离子。
②
不溶于水和稀酸。
(1)磨矿的目的是___________ 。
(2)滤渣①的主要成分是___________ 。
(3)酸解过程中,写出
发生反应的化学方程式___________ 。
(4)还原过程中,加入铁粉的目的是还原体系中的
。为探究最佳反应条件,某实验室做如下尝试:
①在其它条件不变的情况下。体系中Fe(Ⅲ)含量随pH变化如图,试分析在pH介于4~6之间时,Fe(III)含量基本保持不变的原因:___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/3e6d5c21-1921-45e6-a121-b9908f8f8125.png?resizew=215)
②保持其它条件不变的情况下,体系中Fe(III)含量随温度变化如图,55℃后,Fe(III)含量增大的原因是因为温度升高,
易被体系中的
氧化,写出反应的离子方程式___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/90ed4e36-ce1d-49c7-8b36-091dbf7f9dc4.png?resizew=199)
(5)水解过程是硫酸法制钛白工艺中的重要一步:
①水解过程中得到沉淀③的离子方程式为___________ 。
②一定量
的存在有利于水解工艺的进行,因此在水解之前,先要测定钛液中
的含量。实验室常用酸性高锰酸钾溶液进行滴定,用离子方程式表示其原理___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/1e40dcf5-7227-4658-b015-38ca74b26fa5.png?resizew=641)
已知:
①酸解后,钛主要以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26abcf5710928b2358692045c35cb64d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26abcf5710928b2358692045c35cb64d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b013cfc571ff1cb425ed4deb0816889.png)
(1)磨矿的目的是
(2)滤渣①的主要成分是
(3)酸解过程中,写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d81b6306df23ad5f882f48cd510ea21.png)
(4)还原过程中,加入铁粉的目的是还原体系中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
①在其它条件不变的情况下。体系中Fe(Ⅲ)含量随pH变化如图,试分析在pH介于4~6之间时,Fe(III)含量基本保持不变的原因:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/3e6d5c21-1921-45e6-a121-b9908f8f8125.png?resizew=215)
②保持其它条件不变的情况下,体系中Fe(III)含量随温度变化如图,55℃后,Fe(III)含量增大的原因是因为温度升高,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
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(5)水解过程是硫酸法制钛白工艺中的重要一步:
①水解过程中得到沉淀③的离子方程式为
②一定量
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解答题-实验探究题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是___________________ ;
(2)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是____________ ;
(3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有(任答两种)____________ ;
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
请完成此实验设计,其中: V6=________ ,V9=________ 。
(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是
(2)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是
(3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有(任答两种)
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4 mol·L-1H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
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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1】硫酸锰(MnSO4•H2O)是一种粉色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,是重要的微量元素肥料之一,工业上由天然二氧化锰与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Si等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如图所示。回答下列问题:
②相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
(1)“溶浸”前需将矿石研成粉末,其目的是_______ 。“滤渣1”中含有S和_______ ;“溶浸”时两种含锰化合物与H2SO4反应的化学方程式为_______ 。
(2)“氧化”时添加适量的MnO2的作用是_______ (用离子方程式表示),若省略“氧化”步骤,造成的后果是_______ 。
(3)加入MnF2的目的是_______ 。
(4)滤液经过_______ (写操作A的名称),可得到粉红色MnSO4•H2O晶体。
(5)构想某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间,晶体结构如图。_______ 。
②如图晶体的化学式为_______ ;该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm,石墨烯层间距离为335pm,则该晶体的密度为_______ g•cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数,列式即可)。
②相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 |
(1)“溶浸”前需将矿石研成粉末,其目的是
(2)“氧化”时添加适量的MnO2的作用是
(3)加入MnF2的目的是
(4)滤液经过
(5)构想某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间,晶体结构如图。
②如图晶体的化学式为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
名校
【推荐2】镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)的部分实验流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2696300933578752/2696913995472896/STEM/7523b769-1ba4-4d87-843b-4168a4804f7b.png?resizew=488)
已知:①Ksp(CaF2)=1.6×10—10、Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10—16、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38、Ksp[Al(OH)3]=2.7×10—34;
②认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10—5mol/L即沉淀完全。
(1)滤渣Ⅰ的成分有___________ (化学式)。
(2)在“调pH”过程中,应先加入H2O2,发生反应的离子方程式为___________ ,沉淀剂可选择___________ 。(填序号)
a.NiOb.NaOHc.Ni(OH)2d.NiCO3
为将Al3+、Fe3+沉淀完全,至少应调节pH到___________ (已知lg3≈0.5)。
(3)在“沉淀”过程中,Ca2+刚好沉淀完全时,溶液中c(F—)=___________ mol/L。
(4)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解,可重新制得单质镍,且还生成一种气体,请写出该制备过程的化学方程式:___________ 。
(5)镍镉可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,装置如图所示,它的充、放电反应为Cd+2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2。
请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2696300933578752/2696913995472896/STEM/02486d56-75de-47fb-a4e4-811a940fe13c.png?resizew=182)
放电时,负极的电极反应式为___________ ,在放电过程中,正极附近的电解质溶液碱性会___________ (填“增强”或“减弱”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2696300933578752/2696913995472896/STEM/7523b769-1ba4-4d87-843b-4168a4804f7b.png?resizew=488)
已知:①Ksp(CaF2)=1.6×10—10、Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10—16、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38、Ksp[Al(OH)3]=2.7×10—34;
②认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10—5mol/L即沉淀完全。
(1)滤渣Ⅰ的成分有
(2)在“调pH”过程中,应先加入H2O2,发生反应的离子方程式为
a.NiOb.NaOHc.Ni(OH)2d.NiCO3
为将Al3+、Fe3+沉淀完全,至少应调节pH到
(3)在“沉淀”过程中,Ca2+刚好沉淀完全时,溶液中c(F—)=
(4)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解,可重新制得单质镍,且还生成一种气体,请写出该制备过程的化学方程式:
(5)镍镉可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,装置如图所示,它的充、放电反应为Cd+2NiOOH+2H2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf2562d7808d0bfb584dd6cdb3840fa0.png)
请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2696300933578752/2696913995472896/STEM/02486d56-75de-47fb-a4e4-811a940fe13c.png?resizew=182)
放电时,负极的电极反应式为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
【推荐3】铍是原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中不可缺少的一种新兴材料。以某地的含氟铍矿(主要成分为BeO、CaF2、Al2O3、Fe2O3、SiO2及少量的硫酸盐)为原料,生产工业氧化铍的一种工艺流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/8/2480216082350080/2480436261445632/STEM/162cbc6c30714025983e041682282203.png?resizew=542)
已知:①25℃,Ksp(CaCO3)=8.7×10-9;Ksp(CaSO4)=2.5×10-5;
②Be(OH)2与Al(OH)3性质相似。
回答下列问题:
(1)“熔炼”的温度为1600℃,其中约20%的Al2O3反应生成烟气(主要成分为AlF3),该反应的化学方程式为___ 。
(2)浸渣的主要成分为CaSO4、___ 。
(3)加入氨水中和酸浸液,若将pH调至8~9,“沉铍”时产生的沉淀物主要有:___ 、___ 、___ 。
(4)“沉铍”后将滤渣加入足量氢氧化钠溶液提高pH进行“除铁”,铍元素参与反应的离子方程式为___ ,然后加适量水稀释进行“水解”,目的是___ 。
(5)若为高氟铍矿,需在“沉铍”前进行“除氟”。工业上“除氟”是加入10%的氨水,并控制一定的条件,使氟与铝铁形成共沉淀物而除去。根据如图实验数据,选择的实验条件为pH=___ ,水浴加热温度T=___ ℃。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/8/2480216082350080/2480436261445632/STEM/ddf33c9704594d5c979944492f01dcb8.png?resizew=475)
(6)氧化铍粗产品含有一定量的硫酸盐会影响铍的后续冶炼,可用碳酸盐脱除,发生反应:CaSO4(s)+Na2CO3(aq)=CaCO3(s)+Na2SO4(aq)。通过计算反应的K值说明用碳酸钠脱硫酸根反应的程度大小:__ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/8/2480216082350080/2480436261445632/STEM/162cbc6c30714025983e041682282203.png?resizew=542)
已知:①25℃,Ksp(CaCO3)=8.7×10-9;Ksp(CaSO4)=2.5×10-5;
②Be(OH)2与Al(OH)3性质相似。
回答下列问题:
(1)“熔炼”的温度为1600℃,其中约20%的Al2O3反应生成烟气(主要成分为AlF3),该反应的化学方程式为
(2)浸渣的主要成分为CaSO4、
(3)加入氨水中和酸浸液,若将pH调至8~9,“沉铍”时产生的沉淀物主要有:
(4)“沉铍”后将滤渣加入足量氢氧化钠溶液提高pH进行“除铁”,铍元素参与反应的离子方程式为
(5)若为高氟铍矿,需在“沉铍”前进行“除氟”。工业上“除氟”是加入10%的氨水,并控制一定的条件,使氟与铝铁形成共沉淀物而除去。根据如图实验数据,选择的实验条件为pH=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/8/2480216082350080/2480436261445632/STEM/ddf33c9704594d5c979944492f01dcb8.png?resizew=475)
(6)氧化铍粗产品含有一定量的硫酸盐会影响铍的后续冶炼,可用碳酸盐脱除,发生反应:CaSO4(s)+Na2CO3(aq)=CaCO3(s)+Na2SO4(aq)。通过计算反应的K值说明用碳酸钠脱硫酸根反应的程度大小:
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