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解析
| 共计 290 道试题
1 . 工业上常用CO2为原料合成甲酸或甲醇。
Ⅰ.用CO2和水蒸气为原料,在等离子体和双金属催化剂的作用下制备CH3OH。研究表明,在等离子体的协同下,双金属催化剂中的ZrO2更易形成氧空位,从而更有利于吸附或结合外界O原子,使得制备CH3OH的反应条件更趋温和。
(1)催化剂的制备
将一定比例的溶于水,搅拌下将其滴入pH为8的氨水中,充分反应后得到沉淀,将固体过滤、洗涤、干燥,于55O℃焙烧6h,制得双金属催化剂。写出生成沉淀的离子方程式:___________
(2)工艺参数的研究
控制水蒸气流速为28.74、温度为150℃、反应电流为4.17A,在使用单独的等离子体(P)、等离子体与双金属催化剂协同(P+C)两种不同催化条件下,测得CO2流速对醇类产生的影响关系如图所示。

①无论使用何种催化条件,CH3OH的产量均随着CO2流速的增大而下降,其原因是___________
②分析图像可知,选用等离子体与双金属催化剂协同催化条件的优势是___________
(3)反应机理的分析
利用等离子体和双金属催化剂催化CO2和H2O反应生成CH3OH的过程中Zr的化合价发生变化,可能机理如图所示:

说明:图中的表示ZnO,表示ZrO2表示氧空位;“—”表示化学键,“……”表示吸附作用。

①Zr的常见化合价有+2、+3和+4,上图步骤(Ⅲ)中,元素Zr化合价发生的变化为___________
②增大反应电流,等离子体会释放出数量更多、能量更大的高能粒子。随着反应电流的增加,CH3OH的产量增大,其可能原因是___________
Ⅱ.工业上可以通过CO2电催化加氢合成甲酸。一种利用电催化反应器合成甲酸的工作原理如图所示。

(4)若控制原料H2的流速为22.4,且保证CO2气体略过量,通气10min后,阴极收集到5.6LH2和CO的混合气体,阳极出口处收集到22.4LH2.则生成HCOOH的物质的量为___________。(气体体积均已折算成标准状况下的体积)
(5)电极表面积对CO2转化率和HCOOH选择性[]的影响如图所示。控制其他条件不变,随着电极表面积的增大,CO2转化率增大且HCOOH选择性下降的原因是___________

2022-12-16更新 | 426次组卷 | 1卷引用:江苏省如皋中学2022-2023学年高三上学期第二次阶段考试化学试题
2 . 超细银粉在光学、生物医疗等领域有着广阔的应用前景。由含银废催化剂粉末制备超细银粉的过程如下图所示:

资料:i.含银废催化剂成分:主要含及少量
ⅱ.为载体,且不溶于硝酸
回答下列问题:
(1)属于同一族但位于下一周期,的价电子轨道表示式是_______
(2)过程I中,银与稀硝酸反应的离子方程式是_______,但实际消耗的稀硝酸会超过理论值,原因是_______
(3)过程Ⅱ中,检验沉淀已洗涤干净的操作是_______
(4)过程Ⅲ中反应的离子方程式是_______
(5)测定粗银中银的回收率:取样品用硝酸溶解,以为指示剂,用标准溶液滴定,当锥形瓶中溶液变为红色,且半分钟内不褪色即达到滴定终点。
已知:i.为自色难溶固体,离子为红色。
ⅱ.开始沉淀的为1.9,完全沉淀的为3.2
为保证获取数据准确性,滴定时溶液一般控制在之间,氢离子浓度太小对实验的影响是_______
(6)可用电解法对粗银进行精炼,装置如下图所示,电解液为稀(含),获得超细银粉的原理为。下列说法正确的是_______(填标号)。
A.钛电极接电源的正极
B.阳极的电极反应式为:
C.体系中存在沉淀溶解平衡:
D.电解过程中,需要不断补充
3 . (五氧化二钒)可作为化学工业中的催化剂,广泛用于冶金化工等行业,工业上以石煤(含有等)来制备的一种工艺流程如下:

已知:(1)(偏钒酸铵)是白色粉末,微溶于冷水,可溶于热水
(2)沉淀生成和溶解的pH如表所示:
物质溶液pH
开始沉淀完全沉淀沉淀开始溶解沉淀完全溶解
2.25.17.18.1
3.34.78.712.8
(1)石煤在“钠化焙烧”前需要经过粉碎预处理,粉碎的目的是_________
(2)“钠化焙烧”过程中会转变为偏钒酸钠,同时有黄绿色气体生成,其化学方程式为_________
(3)“调pH”分两步操作完成:第一步向水浸后溶液中加入稀硫酸“沉铝”,调节pH的范围为_________,过滤;第二步继续向滤液中滴加稀硫酸,调节pH的范围为_________,过滤得到粗
(4)“沉钒”时加入精制溶液,若温度超过80℃以后沉钒率将会下降,其原因是_________
(5)已知:存在沉淀溶解平衡,沉钒后将过滤出需要洗涤,可以选择的洗涤剂是_________
A.冷水       B.热水       C.1%
(6)测定产品中的纯度:称取2.5 g产品,先用硫酸溶解,得到溶液。再加入100 mL 0.5 mol/L 溶液()。最后用0.2 mol/L酸性溶液滴定过量的至终点,消耗溶液的体积为25.00 mL(假设杂质不参与反应)。
①达到滴定终点的现象是_________
②产品中的质量分数是_________
2022-11-28更新 | 227次组卷 | 1卷引用:广东省深圳市高级中学2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题
4 . 草酸钴在化学中应用广泛,可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是,还含有少量、CuO、FeO及杂质]制取草酸钴晶体()
的工艺流程如图所示:

常温下,有关沉淀数据如表(“完全沉淀时,金属离子浓度)。
沉淀
恰好完全沉淀时pH10.19.46.72.85.2
回答下列问题:
(1)“浸取”前,需要对钴矿进行粉碎处理的目的是_______;浸出渣的主要成分是_______。(填化学式)。浸出液中主要含有离子,写出“浸取”时,发生反应的化学方程式:_______
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_______
(3)常温下,“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是_______;若“调节pH”后,溶液中,则需调节溶液pH的范围是_______(忽略溶液的体积变化)。
(4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行,先向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂,发生反应:。当溶液pH处于4.5到6.5之间时,萃取率随着溶液pH增大而增大,其原因是_______;反萃取时,应加入的物质是_______(填溶液名称)。
(5)钴的氧化物常用作颜料或反应催化剂,可以由草酸钴晶体在空气中加热制取,取36.6g草酸钴晶体,在空气中加热至恒重,得到CoO与的混合物15.8g,该混合物中CoO与的物质的量之比为_______
5 . 工业上两次转化法从天青石矿(主要成分,含有等杂质)制备高纯碳酸锶。
(1)一次转化
①浸泡:用饱和碳酸钠溶液浸泡天青石矿粉,过滤得到粗品。滤液中_________。[已知:]
②酸化:用稀盐酸浸泡粗品,加入一定量的催化剂氯化铵,得到含有杂质()的粗溶液。该酸化过程可描述为_________(催化剂氯化铵参与了与盐酸生成的反应)。
③除杂。
ⅰ)除铁、铝:向粗溶液中加入少量的溶液,在条件下加入少量的稀氨水,控制溶液_________范围内,充分搅拌,过滤。
已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的如下表所示,为7.8时沉淀开始溶解。
物质
开始沉淀1.97.03.4--
完全沉淀3.29.04.712-
ⅱ)除钙:取ⅰ中滤液,逐滴加入适量稀溶液。
请补充完整去除的后续实验操作:_________,得到较纯净的溶液。已知:的溶解度随温度的升高而降低;时,的溶解度分别为
(2)二次转化。向溶液中加入适量碳酸氢铵溶液,微热、过滤、洗涤得到高纯度
①写出沉淀过程中发生反应的化学方程式:_________
②锶转化率随温度的变化如图所示。当反应温度大于时,锶转化率急剧下降的原因是_________
6 . 一种从钛白酸性废水(主要含,还含微量)中富集钪并制备钪的工艺流程如图。

已知:i.钪元素主要化合价为+3价。
ii.衰变:放出电子的衰变过程,
ii.分配比D是指在溶剂萃取过程中,当萃取体系达到平衡后,被萃物在有机相的总浓度和在水相的总浓度之比。
iv.为砖红色固体;
(1)钪的一种核素可作示踪原子用于对恶性肿瘤放射治疗,该种核素的中子数为25,该核素的符号为_________。该核素可发生衰变和衰变,请书写出衰变方程式_________
(2)当pH=5时易发生水解,此时用环烷酸(HA)萃取,原理为:,平衡常数。当分配比D>10时,钪的萃取回收率高,不需要二次萃取。已知平衡常数,当第一次萃取后萃余液的pH=5,,请计算是否还需要二次萃取?_________(请书写出计算过程)。
(3)流程中从“萃取”到“反萃取"过程的目的是_________
(4)请书写出“氯化”工艺的化学方程式_________
(5)流程中不采用“灼烧”后,而采用“氯化”后电解的原因是_________
(6)现取制得的粗产品(只含难溶杂质)溶于水,配成溶液,采用为指示剂,用标准溶液滴定,描述达到滴定终点时现象_________,溶液中沉淀完全[此时],则此时溶液中的浓度为_________
7 . 炼铁的矿石主要有赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿等。在测定磁铁矿中铁的含量前,通常要对矿石进行预处理。对矿样进行预处理后,用重铬酸钾标准溶液可测定铁矿石的含铁量,现有两种对矿样进行预处理的方法如下:

已知:
I.Sn、Hg、Ti在溶液中可存在的形式有(无色)、(无色)、(紫色)、(无色),能与反应,且也能与反应,氯化汞溶于水,氯化亚汞是白色难溶固体;
II.钨酸钠可作指示剂,若+6价钨被还原为+5价钨,溶液由无色变为蓝色;
III.均具有还原性,氧化性:
IV.二苯胺硫磺钠本身无色,被氧化后呈现紫红色
请回答下列问题:
(1)反应②后得到的悬浊液中固体物质为_______(写化学式)。
(2)过程①发生反应的离子方程式为_______
(3)反应③中含铁元素的离子发生的反应:_______;反应(3)中溶液变蓝,说明_______
(4)矿样预处理后,加入混酸溶液,以二苯胺硫磺钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液可测定铁矿石的含铁量,当_______现象,说明达到了滴定终点。
(5)现称取矿样进行实验,最终消耗标准溶液,则矿样中含铁的质量分数为_______
8 . 合成NH3是重要的研究课题,一种合成NH3的流程示意如图。

相关数据如表:
物质熔点/℃沸点/℃与N2反应温度/℃分解温度/℃
Mg6491090>300Mg3N2:>800

(1)固氮:
①固氮反应的化学方程式是____
②固氮的适宜温度范围是____
a.500~600℃        b.700~800℃          c.900~1000℃
③检测固氮作用:向固氮后的产物中加水,____(填操作和现象),说明Mg能起到固氮作用。
(2)转氨:选用试剂a完成转化。
Ⅰ.选用H2O进行转化。发现从体系中分离出NH3较困难。
Ⅱ.选用HCl气体进行转化。发现能产生NH3,且产物MgCl2能直接循环利用。但NH3的收率较低,原因是____
Ⅲ.选用NH4Cl固体进行转化。合成氨的过程如图:

①合成氨的总反应方程式是____
②经实验研究,证实了Mg3N2中的氮元素在“转氨”过程中能转变为氨。
实验:将____(填化学式)两种物质混合,充分反应。
检测结果:经探测仪器检测,所得氨气中存在15NH3
③测量Mg3N2的转化率:取固体mgMg3N2和足量NH4Cl的混合物[n(Mg3N2):n(NH4Cl)≤1:6],混匀,充分反应。用cmol•L-1的H2SO4滴定生成的NH3,至滴定终点时消耗vmLH2SO4。Mg3N2的转化率为____。(Mg3N2摩尔质量为100g•mol-1)
2022-11-07更新 | 160次组卷 | 1卷引用:北京市第十四中学2022-2023学年高三上学期期中考试化学试题
9 . 钛(Ti)及其合金具有密度小、质量轻、比强度高、耐腐蚀性等优点,被称为“全能金属”。
(1)工业上利用金红石制备金属钛的流程如下:

已知:转化为有直接氯化法和碳氯化法。
a.直接氯化:
b.碳氯化:
①“碳氯化”的反应趋势远大于直接氯化,原因是_______
②“碳氯化”过程中每生成1mol,理论上转移电子数为_______
③“还原”步骤中可使用金属Mg在800~900℃及氩气保护下制取金属钛。相比于传统的氢气还原法(2500℃下,用作还原剂),请从能源利用、物质转化与资源综合利用角度分析,用金属Mg还原的优点是_______
(2)我国科学家研究出USTB工艺制取金属钛,其原理如图。

①该方法使用具有导电性的TiO•TiC固溶体作阳极,碳钢作阴极,熔盐作电解质,电解时阳极发生的主要电极反应为_______
②由于水对实验有严重影响,而熔盐具有很强的吸水性,所以必须对进行预处理。将装有的坩埚置于电阻炉后,同时以的速度通入显气,实验所得到的熔盐重量随温度和时间的变化曲线如图所示。图中244℃时发生脱除结晶水的反应。请结合图象分析,工业上一般在778℃时,将通入氩气的速度降至,其原因可能是_______
2022-10-09更新 | 578次组卷 | 1卷引用:江苏省泰州中学2022-2023学年高三上学期第一次月度检测化学试题
10 . 如图是人类从海水资源中提取某些重要化工原料的流程示意图:

请回答下列问题:
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质,精制时所用试剂为:A.盐酸;B.BaCl2溶液;C.NaOH溶液;D.Na2CO3溶液。加入试剂的顺序是:____
(2)电解饱和食盐水的化学反应方程式为____
(3)与电源负极相连的电极附近溶液pH____(填“变大、不变”或“变小”)。
(4)操作B需加入下列试剂中的一种,最合适的是____(填字母)。
A.氢氧化钠溶液B.澄清石灰水C.石灰乳D.碳酸钠溶液
(5)向苦卤中通入Cl2,发生反应的离子方程式是____
(6)溴水中通入二氧化硫和水的反应为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,请用单线桥标出该反应电子转移的方向和数目____
2022-09-19更新 | 143次组卷 | 1卷引用:上海市第五十四中学2021-2022学年高一上学期12月月考化学试题
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