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1 . 钛被称为“二十一世纪的金属”,绿矾是重要的化工原料,用钛铁矿[主要成分是钛酸亚铁(),含少量、MgO、等杂质]作原料生产金属钛和绿矾()等产品的一种工艺流程如下:(1)请写出加快“酸浸”速率的一个措施:___________ 。
(2)矿渣的主要成分是___________ ;试剂A为___________ (填化学式)。
(3)“操作Ⅱ”为___________ 、___________ 、过滤、洗涤、干燥。
(4)对所得到的绿矾晶体常用75%的乙醇溶液洗涤,用乙醇溶液洗涤绿矾的优点为___________ 。
(5)沸腾氯化中,氯气与矿料逆流而行,目的是___________ ,充分反应后,混合气体中CO与的分压之比为1∶2,该温度下,与C、反应的总化学方程式为___________ 。
(6)俄罗斯科学家于20世纪60年代提出了用金属氢化物还原法生产钛粉这一技术构想,并进行了试验研究。俄罗斯图拉化工冶金厂以为原料,采用在1100℃-1200℃条件下氢化钙还原生产钛粉的方法并产生一种气体,请写出相关反应方程式___________ 。
(2)矿渣的主要成分是
(3)“操作Ⅱ”为
(4)对所得到的绿矾晶体常用75%的乙醇溶液洗涤,用乙醇溶液洗涤绿矾的优点为
(5)沸腾氯化中,氯气与矿料逆流而行,目的是
(6)俄罗斯科学家于20世纪60年代提出了用金属氢化物还原法生产钛粉这一技术构想,并进行了试验研究。俄罗斯图拉化工冶金厂以为原料,采用在1100℃-1200℃条件下氢化钙还原生产钛粉的方法并产生一种气体,请写出相关反应方程式
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2 . 铜及其化合物在生活、生产中用途广泛。回答下列问题:
(1)基态铁原子的价层电子的轨道表示式为__________ ,其原子核外电子的空间运动状态有__________ 种。
(2)高温下CuO能转化为,说明高温下比稳定,原因是__________ 。
(3)在水溶液中则不如稳定,因为在水溶液中可以的形式存在。请结合表中信息加以解释__________ 。
(注:水合能指的是气态基态离子与水分子结合生成水合离子时所释放的能量。)
(4)H、N、O与Cu能形成一种阳离子M,呈轴向狭长的八面体结构(如下图所示)。阳离子M的化学式为__________ ,加热时,M首先失去的组分分子空间结构名称为__________ 。
(5)晶体的晶胞结构如图1所示。晶胞中Fe的投影位置如图2所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标,例如图1中原子1(铜原子)的分数坐标为,则原子2(铁原子)的分数坐标为__________ 。晶胞参数分别为,、,晶胞棱边夹角均为90°,该晶体的密度为__________ (列出计算表达式,设阿伏加德罗常数的值为)。
(1)基态铁原子的价层电子的轨道表示式为
(2)高温下CuO能转化为,说明高温下比稳定,原因是
(3)在水溶液中则不如稳定,因为在水溶液中可以的形式存在。请结合表中信息加以解释
第一电离能 | 第二电离能 | 水合能() | 水合能() |
(4)H、N、O与Cu能形成一种阳离子M,呈轴向狭长的八面体结构(如下图所示)。阳离子M的化学式为
(5)晶体的晶胞结构如图1所示。晶胞中Fe的投影位置如图2所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标,例如图1中原子1(铜原子)的分数坐标为,则原子2(铁原子)的分数坐标为
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3 . 我国航天事业高速发展,火箭推进剂的研究一直是航天工业的热点课题。火箭推进剂燃料有肼()、液氢等,常见氧化剂有、液氧等。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
①则__________ 。
②反应ⅲ可自发进行的原因是__________ 。
③火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如图所示:其中速率最慢的一步反应方程式为__________ 。
(2)利用甲烷和水蒸气催化制氢主要存在如下两个反应:
a:
b:
恒定压强为时,将物质的量之比为的与混合投入反应容器中,600℃时平衡体系中部分组分的物质的量分数如下表所示:
①下列操作中,能提高平衡转化率的是__________ (填字母)。
A.提高与的投料比 B.移除CO
C.选择合适的催化剂 D.恒温恒压下通入Ar气
②已知为反应的压强平衡常数,其表达方法为:在浓度平衡常数表达式中,用各组分气体平衡时的分压代替浓度;分压=总压×物质的量分数。600℃时反应a的压强平衡常数为__________ (列出计算式)。
③平衡体系中的物质的量分数随温度的变化如图,解释原因__________ 。
(1)已知下列反应的热化学方程式如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
①则
②反应ⅲ可自发进行的原因是
③火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如图所示:其中速率最慢的一步反应方程式为
(2)利用甲烷和水蒸气催化制氢主要存在如下两个反应:
a:
b:
恒定压强为时,将物质的量之比为的与混合投入反应容器中,600℃时平衡体系中部分组分的物质的量分数如下表所示:
物质 | ||||
物质的量分数 | 0.04 | 0.32 | 0.50 | 0.08 |
A.提高与的投料比 B.移除CO
C.选择合适的催化剂 D.恒温恒压下通入Ar气
②已知为反应的压强平衡常数,其表达方法为:在浓度平衡常数表达式中,用各组分气体平衡时的分压代替浓度;分压=总压×物质的量分数。600℃时反应a的压强平衡常数为
③平衡体系中的物质的量分数随温度的变化如图,解释原因
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4 . 某石油炼化厂废弃的催化剂主要含金属Ca、Fe、Mn及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的:已知:①“酸浸”“氧化”后,所得含钒微粒依次为、。
②不同pH下,五价钒在溶液中的主要存在形式见下表:
③萃取剂P204对、具有高选择性。
④25℃时,
回答下列问题:
(1)位于元素周期表的第__________ 周期、第__________ 族。
(2)“中和、转化”时,铁粉的作用除将还原为外,还有__________ ;“氧化”时发生反应的离子方程式为______________________________ 。
(3)除萃取剂P204外,流程中可循环使用的物质还有____________________ 。
(4)“沉钒”时需加入过量,原因是______________________________ ;25℃时,测得“氧化”后滤液中,为使“沉钒”时,钒元素的沉降率达到,应使溶液中至少为__________ 。
(5)“萃取”后的水相经三道工序可回收溶液。常温下,若溶液中金属离子浓度相同,参照上述工艺流程,将以下工序补充完整__________ 。(可供选用的试剂:铁粉、稀硫酸、溶液、NaClO溶液、MnO、溶液;可供选择的操作工序:浸取、氧化、还原、调pH、浓缩)。
②不同pH下,五价钒在溶液中的主要存在形式见下表:
4-6 | 6-8 | 8-10 | 10-12 | |
主要离子 |
④25℃时,
回答下列问题:
(1)位于元素周期表的第
(2)“中和、转化”时,铁粉的作用除将还原为外,还有
(3)除萃取剂P204外,流程中可循环使用的物质还有
(4)“沉钒”时需加入过量,原因是
(5)“萃取”后的水相经三道工序可回收溶液。常温下,若溶液中金属离子浓度相同,参照上述工艺流程,将以下工序补充完整
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5 . 铋酸钠是分析化学中的重要试剂,可应用于钢铁分析中测定锰。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用,其中,为淡黄色固体,难溶于冷水,遇沸水或酸则迅速分解;为白色固体,难溶于水。根据实验回答下列问题:(1)盛放浓盐酸的仪器名称为_______ 。
(2)装置C中发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)装置B的作用为_______ 。
(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品的操作是_______ 、过滤、洗涤、干燥。
(5)在酸性介质中可用于的鉴定,已知被还原为,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______ 。
(6)取上述样品,加入稀硫酸和溶液使其完全溶解,稀释至,取出溶液,然后用新配制的溶液进行滴定,滴定终点的颜色变化为_______ ,假设终点时消耗溶液。则该样品中纯度为_______ %(结果保留小数点后一位)。
(2)装置C中发生反应的离子方程式为
(3)装置B的作用为
(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品的操作是
(5)在酸性介质中可用于的鉴定,已知被还原为,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(6)取上述样品,加入稀硫酸和溶液使其完全溶解,稀释至,取出溶液,然后用新配制的溶液进行滴定,滴定终点的颜色变化为
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解题方法
6 . A~F六种元素中,除F外其他均为短周期元素,它们的原子结构或性质如下表所示。
请回答下列问题:(用对应的化学用语回答)
(1)B在元素周期表中的位置是___________ ;A和C形成供氧剂的电子式___________ 。
(2) A、C、D、E离子半径由小到大的顺序为___________ 。(用离子符号表示)
(3)F的某种氯化物的饱和溶液滴加到沸水中可以形成胶体,写出此反应的化学反应方程式:___________ 。
(4)A和C形成的供氧剂与C的氢化物反应的化学方程式是:___________ 。
(5)E的单质与A的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为___________ 。
(6)红热的B单质与D的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式:___________ 。
元素 | 原子结构或性质 |
A | 原子的最外层电子数是电子层数的,其含氧化合物可作为供氧剂 |
B | 其形成的一种同位素原子在考古中可推测化石的年代 |
C | 地壳中含量最多的元素 |
D | 其单质位于火山口附近 |
E | 与D同周期,且最外层电子数等于电子层数 |
F | 生活中常见的金属,它有两种常见的氯化物,且相对分子质量相差35.5 |
(1)B在元素周期表中的位置是
(2) A、C、D、E离子半径由小到大的顺序为
(3)F的某种氯化物的饱和溶液滴加到沸水中可以形成胶体,写出此反应的化学反应方程式:
(4)A和C形成的供氧剂与C的氢化物反应的化学方程式是:
(5)E的单质与A的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为
(6)红热的B单质与D的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式:
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解题方法
7 . 材料是经济增长与社会发展的重要物质基础,请回答下列问题。
(1)硅是重要的半导体材料,广泛应用于电子产品领域,工业上以硅石为原料制备冶金级高纯硅的工艺流程如图所示:已知:室温下为易挥发、易水解的无色液体。
①写出上述过程中氧化过程的化学方程式:___________ ;
②极易水解且生成某种可燃性气体,写出化学反应方程式:___________ ;
③上述工艺生产中需要在无水、无氧的条件下进行的操作有:___________ 。
(2)某MOFs多孔材料能高选择性吸附,其孔径大小和形状恰好将“固定”。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。已知:
①写出反应中转化为的化学反应方程式___________ ;
②每生成时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________ 。
(3)甲醇是重要的化工原料之一,其制备和用途研究一直是化学工业热门研究方向。
工业上利用和合成甲醇,反应方程式为,每生成1mol甲醇反应放出89kJ的能量,在一恒温恒容密闭容器中充入和进行上述反应,测得和浓度随时间变化如图所示。①充入和充分反应后,放出的能量___________ (填“>”“<”或“=”)89kJ;
②从0到10min,___________ ;
③达到平衡时的体积分数___________ 。
(1)硅是重要的半导体材料,广泛应用于电子产品领域,工业上以硅石为原料制备冶金级高纯硅的工艺流程如图所示:已知:室温下为易挥发、易水解的无色液体。
①写出上述过程中氧化过程的化学方程式:
②极易水解且生成某种可燃性气体,写出化学反应方程式:
③上述工艺生产中需要在无水、无氧的条件下进行的操作有:
(2)某MOFs多孔材料能高选择性吸附,其孔径大小和形状恰好将“固定”。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。已知:
①写出反应中转化为的化学反应方程式
②每生成时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(3)甲醇是重要的化工原料之一,其制备和用途研究一直是化学工业热门研究方向。
工业上利用和合成甲醇,反应方程式为,每生成1mol甲醇反应放出89kJ的能量,在一恒温恒容密闭容器中充入和进行上述反应,测得和浓度随时间变化如图所示。①充入和充分反应后,放出的能量
②从0到10min,
③达到平衡时的体积分数
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解题方法
8 . 碲(Te)常用于冶金工业,也是石油裂解的催化剂。工业上常以碲铜废料(主要成分是)为原料提取碲,其工艺流程如下:已知:,。
(1)中碲元素的化合价为_______ 。碲在元素周期表中的位置为_______ 。
(2)“氧化酸浸”得到和,该反应的化学方程式为_______ 。
(3)可溶于,反应的平衡常数为_______ 。(保留两位有效数字){已知:反应的平衡常数}
(4)“还原”在 50 ℃条件下进行:,反应中还原产物和氧化产物的物质的量之比为_______ 。
(5)“还原”时,的实际投入量大于理论量,其可能原因有_______ 。
(6)将一定质量的置于气中热解,测得剩余固体的质量与原始固体的质量的比值约为,则剩余固体的化学式为_______ 。
(1)中碲元素的化合价为
(2)“氧化酸浸”得到和,该反应的化学方程式为
(3)可溶于,反应的平衡常数为
(4)“还原”在 50 ℃条件下进行:,反应中还原产物和氧化产物的物质的量之比为
(5)“还原”时,的实际投入量大于理论量,其可能原因有
(6)将一定质量的置于气中热解,测得剩余固体的质量与原始固体的质量的比值约为,则剩余固体的化学式为
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9 . 尿素是一种重要化工生产原料。工业上以液氨和二氧化碳为原料,在高温高压条件下直接合成尿素,主要反应如下:
①
②
回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)在和时,向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物,发生反应:。
平衡时与的关系如图所示,为物质的分压(单位为),若,。时,_______ 。时此反应的标准平衡常数_______ 。{已知:分压总压该组分物质的量分数,对于反应:,其中为各组分的平衡分压}(3)工业上直接合成尿素时,选择较高温度的原因是_______ 。
(4)电化学合成尿素为实现碳、氮中和与减轻环境污染提供了一种很有前景的解决方案。某碱性电化学合成系统如图所示,该系统中,合成尿素的一极与电源_______ 相连,其反应方程式为_______ 。
①
②
回答下列问题:
(1)
(2)在和时,向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物,发生反应:。
平衡时与的关系如图所示,为物质的分压(单位为),若,。时,
(4)电化学合成尿素为实现碳、氮中和与减轻环境污染提供了一种很有前景的解决方案。某碱性电化学合成系统如图所示,该系统中,合成尿素的一极与电源
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10 . 有机物I是制备治疗失眠症药物雷美替胺的中间体,可由甲苯经以下路线合成:回答下列问题:
(1)C的名称为__________ ;F所含非含氧官能团的名称为__________ 。
(2)条件1是__________ ;的反应类型是__________ 。
(3)B在高温高压下与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为__________ 。
(4)1molE与发生加成反应得到K,K的同分异构体中同时符合以下两个条件的有__________ 种(不考虑立体异构);
①含有苯环且再无其它的环
②遇溶液发生显色反应
(5)G生成H经历了加成反应和消去反应,反应过程如图所示:则中间产物1的结构简式是__________ 。
(1)C的名称为
(2)条件1是
(3)B在高温高压下与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
(4)1molE与发生加成反应得到K,K的同分异构体中同时符合以下两个条件的有
①含有苯环且再无其它的环
②遇溶液发生显色反应
(5)G生成H经历了加成反应和消去反应,反应过程如图所示:则中间产物1的结构简式是
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