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1 . 金属钴()在国防工业中有着重要应用。某矿石中含钴的氧化物(、)研究人员在实验室用硫酸酸没的方法提取钴元素,制备高纯度的钴的氧化物。研究人员查阅资料如下:
钴为灰色金属,有强磁性。钴元素化合物中常见价态有+2、+3价。钴元素能与氧元素组成化合物,包括、和。+3价的钴盐通常不稳定,可以将氧化,致使其在水溶液中不能稳定存在。
(1)不能在水溶液中稳定存在的原因是具有___________ 性,在该反应中得到的氧化产物是___________ 。
(2)酸浸时某矿石(含、)会发生如下反应,请将反应方程式补充完整:
反应Ⅰ:___________
反应Ⅱ:___________
(3)为探究最佳提取条件,将矿石在一定条件下酸浸4小时,测量钴元素的浸出率部分数据如下:
①本实验研究了哪些因素对钴元素浸出率的影响___________ ;
②根据上表数据,其他条件不变,温度升高,钻元素的浸出率___________ (填“增大”、“减小”或“不变”);
③酸浸时,加入固体的作用是___________
(4)酸浸后的溶液经沉钴得到草酸钴晶体(相对分子质量为183),煅烧草酸钴晶体可以得到高纯度钴的氧化物,其分解过程分为三个阶段,对应温度和失重率(失重率=对应温度下样品失重的质量÷初始样品的质量×100%)如下表所示:
阶段Ⅱ生成的固体氧化物仅有一种,该固体氧化物的化学式___________ (填化学式)。
钴为灰色金属,有强磁性。钴元素化合物中常见价态有+2、+3价。钴元素能与氧元素组成化合物,包括、和。+3价的钴盐通常不稳定,可以将氧化,致使其在水溶液中不能稳定存在。
(1)不能在水溶液中稳定存在的原因是具有
(2)酸浸时某矿石(含、)会发生如下反应,请将反应方程式补充完整:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(3)为探究最佳提取条件,将矿石在一定条件下酸浸4小时,测量钴元素的浸出率部分数据如下:
编号 | 矿石用量/g | 硫酸用量/g | 用量/g | 温度/℃ | 钴元素浸出率/% |
1 | 85.71 | 12.62 | 0 | 85 | 56.39 |
2 | 85.71 | 6.31 | 0 | 85 | 49.98 |
3 | 85.71 | 6.31 | 0 | 65 | 43.33 |
4 | 85.71 | 6.31 | 0.43 | 65 | 73.95 |
5 | 85.71 | 6.31 | 0.86 | 65 | 74.77 |
②根据上表数据,其他条件不变,温度升高,钻元素的浸出率
③酸浸时,加入固体的作用是
(4)酸浸后的溶液经沉钴得到草酸钴晶体(相对分子质量为183),煅烧草酸钴晶体可以得到高纯度钴的氧化物,其分解过程分为三个阶段,对应温度和失重率(失重率=对应温度下样品失重的质量÷初始样品的质量×100%)如下表所示:
热分解阶段 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
热分解温度/℃ | 150-210 | 290-320 | 890-920 |
失重率/% | 19.67 | 36.43 | 2.91 |
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2 . 氯化钠是一种化工原料,可以制备多种物质,如图所示,甲为一元强碱,常温下,、为气体.
回答下列问题:
(1)甲的化学式是__________ ;的化学式是_________ ;反应④的实验现象是___________ .
(2)反应⑤的化学方程式为_________ ;和石灰乳的反应与温度有关,某温度下,与石灰乳恰好完全反应,X的产物是、、,若产物中,则与物质的量之比为___________ .
(3)工业纯碱中常含有少量,测定工业纯碱中含量的装置和数据如下:
反应前、后均需通入氮气,反应前通入氮气的操作是__________ ;样品中的质量分数为__________ (用含、、的代数式表示);若缺少装置D,会使测定结果___________ (填“偏高”“偏低”或“无影响”).
回答下列问题:
(1)甲的化学式是
(2)反应⑤的化学方程式为
(3)工业纯碱中常含有少量,测定工业纯碱中含量的装置和数据如下:
质量/g | |
工业纯碱 | |
反应前装置C | |
反应后装置C |
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3 . 二氧化钛(TiO2)俗称钛白,是一种重要白色无机颜料,从高钛渣(主要成分为TiO2、Ti3O5、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2)中制备TiO2的一种清洁生产工艺流程如下:
已知:①“熔盐反应”后Ti元素以Na2TiO3存在,Na2TiO3不溶于水,可与盐酸反应,产物为TiO2+。
②一定条件下,一些金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)钛的基态原子的价层电子的轨道表示式为___________ 。
(2)“熔盐反应”中Ti3O5发生反应的化学方程式为___________ 。
(3)“除杂”过程中除去的杂质为Na[Al(OH)4]和___________ 。
(4)酸解反应时钛元素参与的离子反应方程式为___________ 。
(5)“萃取”主要目的是除去某金属离子,该离子为___________ 。
(6)可用铝还原-硫酸铁铵滴定法测定TiO2的质量分数:将0.2000g样品溶解在含有硫酸铵的硫酸中,一定条件下,加入铝将Ti4+完全还原为Ti3+以KSCN溶液作为指示剂,用0.1000mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定(Ti3+转化为Ti4+),平行滴定三次,消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液体积平均为24.00mL。
①判断滴定终点的依据是___________ 。
②TiO2的质量分数为___________ %(保留三位有效数字)。
已知:①“熔盐反应”后Ti元素以Na2TiO3存在,Na2TiO3不溶于水,可与盐酸反应,产物为TiO2+。
②一定条件下,一些金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
离子 | Fe2+ | Fe3+ | TiO2+ |
开始沉淀的pH | 7.0 | 1.9 | 0.3 |
完全沉淀的pH | 9.0 | 3.2 | 2.0 |
(1)钛的基态原子的价层电子的轨道表示式为
(2)“熔盐反应”中Ti3O5发生反应的化学方程式为
(3)“除杂”过程中除去的杂质为Na[Al(OH)4]和
(4)酸解反应时钛元素参与的离子反应方程式为
(5)“萃取”主要目的是除去某金属离子,该离子为
(6)可用铝还原-硫酸铁铵滴定法测定TiO2的质量分数:将0.2000g样品溶解在含有硫酸铵的硫酸中,一定条件下,加入铝将Ti4+完全还原为Ti3+以KSCN溶液作为指示剂,用0.1000mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定(Ti3+转化为Ti4+),平行滴定三次,消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液体积平均为24.00mL。
①判断滴定终点的依据是
②TiO2的质量分数为
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4 . Ⅰ.汉弗里·戴维是英国著名化学家,他提出:“电流与化合物的相互作用,是最有可能将所有物质分解为元素的方法”。通过这种方法,他制备得到了金属钾和钠。
(1)戴维在1807年用电解熔融烧碱的方法制得金属钠,电极之间设置镍网做隔膜以分离电解产物,电解的总反应方程式为:___________ 。
(2)关于金属钠,下列叙述正确的是___________
(3)钠在空气中燃烧产物的颜色是___________ , 电子式为___________ 。
(4)ag钠完全燃烧后,将固体充分溶解在bg水中,所得溶液溶质的质量分数是___________ 。
(5)某实验小组把 CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3,装置如下图所示(气密性已检验,部分夹持装置略):
选取必要的实验装置,正确的连接顺序为___________ (填序号)。
Ⅱ.为确定制得的固体样品是纯净的 NaHCO3小组同学提出下列实验方案:
甲方案:将样品溶液与BaCl2溶液反应,观察现象
乙方案:测定 pH法
(6)为判定甲方案的可行性, 某同学用NaHCO3分析纯配制的溶液,与BaCl2溶液等体积混合进行实验,结果如下:
此实验说明甲方案___________ (填“可行”或“不可行”)。
(7)产生浑浊(伴有气体产生)的离子方程式:___________ 。
(8)乙方案是:取等质量的固体样品和分析纯 Na2CO3加等质量的水配制的溶液,分别与 pH 计测定 pH,pH更大的是___________ (填化学式)。
(1)戴维在1807年用电解熔融烧碱的方法制得金属钠,电极之间设置镍网做隔膜以分离电解产物,电解的总反应方程式为:
(2)关于金属钠,下列叙述正确的是___________
A.钠可保存在煤油或CCl4等液态有机物中 |
B.氯化钠在电流作用下电离出的钠离子和氯离子 |
C.钠与硫在常温下化合就能剧烈反应,甚至发生爆炸 |
D.若金属钠着火,可采用干粉灭火器灭火 |
(3)钠在空气中燃烧产物的颜色是
(4)ag钠完全燃烧后,将固体充分溶解在bg水中,所得溶液溶质的质量分数是
(5)某实验小组把 CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3,装置如下图所示(气密性已检验,部分夹持装置略):
选取必要的实验装置,正确的连接顺序为
Ⅱ.为确定制得的固体样品是纯净的 NaHCO3小组同学提出下列实验方案:
甲方案:将样品溶液与BaCl2溶液反应,观察现象
乙方案:测定 pH法
(6)为判定甲方案的可行性, 某同学用NaHCO3分析纯配制的溶液,与BaCl2溶液等体积混合进行实验,结果如下:
NaHCO3溶液 BaCl2溶液 | 0.2mol/L | 0.1mol/L | 0.02mol/L |
0.2mol/L | 浑浊 | 浑浊 | 少许浑浊 |
0.1mol/L | 浑浊 | 少许浑浊 | 无现象 |
0.02mol/L | 少许浑浊 | 无现象 | 无现象 |
(7)产生浑浊(伴有气体产生)的离子方程式:
(8)乙方案是:取等质量的固体样品和分析纯 Na2CO3加等质量的水配制的溶液,分别与 pH 计测定 pH,pH更大的是
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5 . 纯碱是一种重要的化工原料,广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域。
(1)工业上制取纯碱可以用下列流程简单表示
已知沉淀池中两种产物和的溶解度随温度的变化曲线如下图:
①图中b物质的化学式为___________ 。
②沉淀池中发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)工业上制取得到的纯碱中通常含有少量杂质。为测定纯碱的纯度,某化学兴趣小组设计实验,通过测定一定质量的样品和酸反应产生的气体质量来实现上述目的。需要用到的实验装置如下(装置可以重复使用):
待C中反应完全后,从A中通入空气将产生的气体赶出被吸收。
①整套装置连接顺序为A→___________ 。
②C装置中仪器e的名称为___________ ,其中装入酸溶液,其溶质为___________ (写分子式)。
③若称取样品质量为5.08g,反应后测得样品和酸反应生成的质量为2.2g,则样品中的纯度为___________ (保留三位有效数字)。若直接通入空气,则测定结果___________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)另外设计一个实验测定该样品中纯碱的纯度__________ (简要说明原理即可)。
(1)工业上制取纯碱可以用下列流程简单表示
已知沉淀池中两种产物和的溶解度随温度的变化曲线如下图:
①图中b物质的化学式为
②沉淀池中发生反应的化学方程式为
(2)工业上制取得到的纯碱中通常含有少量杂质。为测定纯碱的纯度,某化学兴趣小组设计实验,通过测定一定质量的样品和酸反应产生的气体质量来实现上述目的。需要用到的实验装置如下(装置可以重复使用):
待C中反应完全后,从A中通入空气将产生的气体赶出被吸收。
①整套装置连接顺序为A→
②C装置中仪器e的名称为
③若称取样品质量为5.08g,反应后测得样品和酸反应生成的质量为2.2g,则样品中的纯度为
(3)另外设计一个实验测定该样品中纯碱的纯度
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6 . 尿素[]是一种中性的对土壤的破坏作用小的肥料,其合成方法有多种:其熔点、沸点分别为132.7℃、196.6℃,加热至150℃不稳定;其溶解度随温度升高而增大。
(1)尿素分子中N原子杂化方式为___________ 。推测尿素常温下溶水性难易并阐述理由___________ 。
(2)十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应可制得尿素和另一种产物A实现了由无机物到有机物的合成。A的化学式为___________ ;假设该反应恰好反应完全,简述将尿素从产物样品中进行分离方法:___________ 。
(3)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通入至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极X作电解池的___________ 极。
②右池溶液中每产生22.4L(标准状况下)时,产生___________ mol。
③写出电解过程中生成尿素的电极反应式:___________ 。
(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。
①消化液中的含氮离子是___________ ;
②步骤ⅱ的离子方程式为___________ 。
③重复步骤iv三次有效实验,消耗c mo/L的标准NaOH溶液的平均体积V L。计算样品含氮量时,还需要的实验数据有样品的质量、步骤ⅲ所加入溶液的___________ 。
(1)尿素分子中N原子杂化方式为
(2)十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应可制得尿素和另一种产物A实现了由无机物到有机物的合成。A的化学式为
(3)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通入至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极X作电解池的
②右池溶液中每产生22.4L(标准状况下)时,产生
③写出电解过程中生成尿素的电极反应式:
(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。
①消化液中的含氮离子是
②步骤ⅱ的离子方程式为
③重复步骤iv三次有效实验,消耗c mo/L的标准NaOH溶液的平均体积V L。计算样品含氮量时,还需要的实验数据有样品的质量、步骤ⅲ所加入溶液的
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7 . 四氮化四硫(,S为+2价)是重要的硫一氮二元化合物,室温下为橙黄色固体,难溶于水,能溶于等有机溶剂,可用与(红棕色液体)反应制备,反应装置如图所示(夹持装置略)。已知:,回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________ ;装置D的作用是________ 。
(2)四氮化四硫()为双楔形笼状结构,如下图(a)所示。S和N原子交替构成一个假想的八元环,各S-N键长几乎相等。请回答以下问题:①的双楔形笼状结构可通过________ 实验测得。
②分子中正、负电荷的重心完全重合,则为分子________ (填“极性”或“非极性”)。
③已知:多原子分子中相互平行的多条p轨道,连贯重叠构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成大π键,如苯分子存在型大π键。有研究者提出的另一种平面八元环结构,如上图(b),S原子的杂化方式为________ ;请写出平面中的大π键类型________ 。
(3)装置C中生成的同时,还生成一种常见固体单质和一种盐,该反应的化学方程式为________ ;证明反应完全的现象是________ 。
(4)分离产物后测定产品纯度:
i.取0.1000g样品加入三颈烧瓶中,再加入足量NaOH溶液并加热蒸出;
ii.将蒸出的通入含甲基橙的标准溶液中,消耗。
根据上述实验,计算样品中的纯度________ (列出表达式)。
(1)仪器a的名称为
(2)四氮化四硫()为双楔形笼状结构,如下图(a)所示。S和N原子交替构成一个假想的八元环,各S-N键长几乎相等。请回答以下问题:①的双楔形笼状结构可通过
②分子中正、负电荷的重心完全重合,则为分子
③已知:多原子分子中相互平行的多条p轨道,连贯重叠构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成大π键,如苯分子存在型大π键。有研究者提出的另一种平面八元环结构,如上图(b),S原子的杂化方式为
(3)装置C中生成的同时,还生成一种常见固体单质和一种盐,该反应的化学方程式为
(4)分离产物后测定产品纯度:
i.取0.1000g样品加入三颈烧瓶中,再加入足量NaOH溶液并加热蒸出;
ii.将蒸出的通入含甲基橙的标准溶液中,消耗。
根据上述实验,计算样品中的纯度
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2024-04-11更新
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126次组卷
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2卷引用:福建省宁德市福安市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题
8 . 元素分析是研究有机化合物的表征手段之一。用燃烧法确定有机物化学式的装置如图(夹持装置已省略),电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
(1)A装置是制备氧气的装置,仪器a的名称为_______ 。
(2)B装置中浓硫酸的作用是_______ ,C装置中的作用是_______ 。
(3)D和E中的试剂不可调换,理由是_______ 。
(4)某同学认为在E装置后加一个盛有碱石灰的U形管,可减少测定误差,你认为这样做是否合理?_______ (填“合理”或“不合理”),理由是_______ 。
(5)若有机样品(可表示为)质量为,实验结束后,D装置增重,E装置增重。质谱法测得该有机物的相对分子质量为150,其红外光谱如图所示。已知该有机物分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基。
①该有机物的分子式为_______ 。
②该有机物的结构简式为_______ 、_______ (任写两种)。
(1)A装置是制备氧气的装置,仪器a的名称为
(2)B装置中浓硫酸的作用是
(3)D和E中的试剂不可调换,理由是
(4)某同学认为在E装置后加一个盛有碱石灰的U形管,可减少测定误差,你认为这样做是否合理?
(5)若有机样品(可表示为)质量为,实验结束后,D装置增重,E装置增重。质谱法测得该有机物的相对分子质量为150,其红外光谱如图所示。已知该有机物分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基。
①该有机物的分子式为
②该有机物的结构简式为
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解题方法
9 . 为测定某亚硝酸钠()样品的纯度,进行如下实验:
①称取样品ag,加水溶解,配制成100mL溶液。
②量取25.00mL溶液于锥形瓶中,用标准溶液进行滴定(还原产物为),滴定至终点时消耗溶液VmL。
(1)上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯之外还有___________ (填一种)。
(2)判断该实验达到滴定终点的现象是:___________ 。
(3)标准溶液滴定样品溶液前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列):检漏→蒸馏水洗涤→_____→_____→排除滴定管中气泡→_____→______→开始滴定。______________
a.用标准溶液润洗2至3次 b.记录起始读数
c.调整标准液液面至零刻度或零刻度以下 d.装入标准液至碱式滴定管零刻度以上
e.装入标准液至酸式滴定管零刻度以上 f.用溶液润洗2至3次
(4)计算该样品中的质量分数为___________ (用含字母a、V的最简式表示)。
(5)下列叙述正确的是___________。
①称取样品ag,加水溶解,配制成100mL溶液。
②量取25.00mL溶液于锥形瓶中,用标准溶液进行滴定(还原产物为),滴定至终点时消耗溶液VmL。
(1)上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯之外还有
(2)判断该实验达到滴定终点的现象是:
(3)标准溶液滴定样品溶液前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列):检漏→蒸馏水洗涤→_____→_____→排除滴定管中气泡→_____→______→开始滴定。
a.用标准溶液润洗2至3次 b.记录起始读数
c.调整标准液液面至零刻度或零刻度以下 d.装入标准液至碱式滴定管零刻度以上
e.装入标准液至酸式滴定管零刻度以上 f.用溶液润洗2至3次
(4)计算该样品中的质量分数为
(5)下列叙述正确的是___________。
A.锥形瓶用蒸馏水洗涤后直接加入溶液,用溶液滴定,对实验结果无影响 |
B.滴定过程中发现溶液颜色变化立即读数,测定结果偏大 |
C.滴定前滴定管的尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,测定结果偏大 |
D.滴定前读数正确,滴定后仰视滴定管读数,测定结果偏小 |
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2023-12-07更新
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198次组卷
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2卷引用:浙江省钱塘联盟2023-2024学年高二上学期11月期中联考化学试题
解题方法
10 . 某小组设计实验探究钠与氧气的反应,请完善下列实验方案并回答相关问题。
Ⅰ.主要实验用品
(1)小钠块、水、酚酞试液、玻璃片、小刀、滤纸、镊子、酒精灯、火柴、坩埚、
Ⅱ. 实验设计与实施
(2)用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的
(3)新切开的钠的表面很快变暗,这是因为钠与氧气发生反应,其表面生成了一薄层
(4)将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆粒大的钠,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,钠受热后先
Ⅲ. 实验结论及分析
(5)取(4)中淡黄色固体产物(假设只含有和),分析产物中的质量分数,其流程如下:
已知:。
①称量时
②样品中的质量分数约为
③在溶液转移步骤,若有少量液体溅出,会导致质量分数的测定结果
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