1 . 草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水可溶于稀硫酸的固体,具有较强还原性,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。某化学活动小组分别设计了相应装置进行草酸亚铁的制备及其性质实验。回答下列问题:
Ⅰ.制备草酸亚铁晶体(装置如图所示):
(1)盛装稀硫酸的仪器名称为_____________________ 。
(2)实验过程:待中反应一段时间后,需要对开关进行的操作是_________ 。
(3)装置 的作用_________________________ 。
Ⅱ.草酸亚铁晶体热分解产物的探究:
(4)装置C和D可以可以合并为一个盛有_________________ 的球形干燥管。
(5)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是_________________ 。
(6)实验结束后,E中黑色固体变为红色,B、F中澄清石灰水变浑浊,a中无水硫酸变为蓝色,A中残留FeO,则A处反应管中发生反应的化学方程式为__________ 。
Ⅲ. 运用热重分析法推测产物
称取3.60g草酸亚铁晶体加热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示:
(7)当剩余固体质量为1.60g时,,剩余固体物质的化学式为__________ 。
Ⅰ.制备草酸亚铁晶体(装置如图所示):
(1)盛装稀硫酸的仪器名称为
(2)实验过程:待中反应一段时间后,需要对开关进行的操作是
(3)装置 的作用
Ⅱ.草酸亚铁晶体热分解产物的探究:
(4)装置C和D可以可以合并为一个盛有
(5)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是
(6)实验结束后,E中黑色固体变为红色,B、F中澄清石灰水变浑浊,a中无水硫酸变为蓝色,A中残留FeO,则A处反应管中发生反应的化学方程式为
Ⅲ. 运用热重分析法推测产物
称取3.60g草酸亚铁晶体加热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示:
(7)当剩余固体质量为1.60g时,,剩余固体物质的化学式为
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解题方法
2 . 某实验小组对一种染料废水进行处理,获得Na2SO4并测定废水的总有机碳(总有机碳是指单位体积水样中溶解或悬浮的有机物碳元素质量总和,是水体评价的综合指标之一)。
实验步骤为:
①取100mL废水(假定有机成分只有萘磺酸钠),在35℃下加入等体积甲醇,充分混合后,冷却、过滤,得到固体A和滤液B。
②经检测,固体A主要成分为Na2SO4,并含有少量Na2SO3和萘磺酸钠;滤液B含2.3g萘磺酸钠。
③一定温度下,从滤液B中回收甲醇;再蒸发浓缩析出萘磺酸钠,过滤,得滤液C,向滤液C中加入适量的NaClO溶液去除少量的和NH3。
④按下图实验装置(部分装置略)对固体A进行处理,完全反应后Pt坩埚中固体为Na2SO4。简化的操作过程:先检查装置气密性,再打开或关闭活塞1和活塞2,通入N2一段时间。再次打开或关闭活塞1和活塞2,改为通入O2,点燃煤气灯,一定时间后,停止加热,继续通O2一段时间。
回答下列问题:
(1)实验步骤①中加入甲醇的目的为_______ 。
(2)实验步骤③中回收甲醇的操作名称是_______ ,去除NH3生成N2反应的离子方程式为_______ 。
(3)通入N2的目的是_______ 。
(4)酸性KMnO4溶液的作用是_______ ,试剂是_______ 。
(5)改为通入O2前,需_______(填标号)。
(6)反应后U形管(含试剂)增重0.44g,该废水总有机碳=_______ (用科学记数法表示)。
实验步骤为:
①取100mL废水(假定有机成分只有萘磺酸钠),在35℃下加入等体积甲醇,充分混合后,冷却、过滤,得到固体A和滤液B。
②经检测,固体A主要成分为Na2SO4,并含有少量Na2SO3和萘磺酸钠;滤液B含2.3g萘磺酸钠。
③一定温度下,从滤液B中回收甲醇;再蒸发浓缩析出萘磺酸钠,过滤,得滤液C,向滤液C中加入适量的NaClO溶液去除少量的和NH3。
④按下图实验装置(部分装置略)对固体A进行处理,完全反应后Pt坩埚中固体为Na2SO4。简化的操作过程:先检查装置气密性,再打开或关闭活塞1和活塞2,通入N2一段时间。再次打开或关闭活塞1和活塞2,改为通入O2,点燃煤气灯,一定时间后,停止加热,继续通O2一段时间。
回答下列问题:
(1)实验步骤①中加入甲醇的目的为
(2)实验步骤③中回收甲醇的操作名称是
(3)通入N2的目的是
(4)酸性KMnO4溶液的作用是
(5)改为通入O2前,需_______(填标号)。
A.打开活塞1 | B.打开活塞2 | C.关闭活塞1 | D.关闭活塞2 |
(6)反应后U形管(含试剂)增重0.44g,该废水总有机碳=
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2024-01-20更新
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996次组卷
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5卷引用:2024届陕西省宝鸡市高三下学期三模考试理科综合试题-高中化学
2024届陕西省宝鸡市高三下学期三模考试理科综合试题-高中化学2024年1月河南普通高等学校招生考试适应性测试化学试题(已下线)T27-实验综合题(已下线)2024年1月“九省联考”河南卷真题完全解读与考后提升(已下线)热点22 定量分析型实验综合题
解题方法
3 . 工业上以铬铁矿(主要成分FeO·Cr2O3,含Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图a。回答下列问题:
(1)“焙烧”时,将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行,其目的是
(2)“焙烧”的目的是将FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,写出焙烧时FeO·Cr2O3发生的化学方程式
(3)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图b所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol/L时,可认为已除尽。
试分析:“中和”时pH的理论范围为
(4)蒸发结晶步骤中的副产品主要是
(5)此方法生产过程中会产生大量含的酸性废水,可以用如图c装置处理。向废水中加入适量的NaCl进行电解,被电极产物还原为Cr2+,然后生成Cr(OH)3沉淀除去,废水则可以达到排放标准。
①写出阳极的电极方程式
②已知Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32,若电解一段时间后,调节pH测得溶液中c(Fe3+)=1.0×10-12mol/L,则此时c(Cr3+)=
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解题方法
4 . 铊是一种有毒有害的重金属元素,对人体有较大的危害。湿法炼锌工业废水中的主要阳离子有,需要处理回收金属元素达标后排放,可以采用以下不同方法处理废水:已知:①氧化性强于,为两性氧化物,溶液时开始溶解,常温下相关离子开始沉淀和沉淀完全时的如表所示:
②萃取的反应原理为H++CH3CONR2+TlCl[CH3CONR2H]TlCl4
请回答下列问题:
(1)“反应”步骤中总反应的离子方程式为___________ 。
(2)“滤渣”的主要成分是___________ (填化学式),通常在“分步沉淀”时加入絮凝剂,其目的是___________ 。
(3)请从化学平衡的角度解释“反萃取”过程中加入的原理和目的___________ 。
(4)“分步沉淀”时,沉淀第二种离子时调节溶液的范围为___________ ,当其恰好完全沉淀,则溶液中先沉淀的离子浓度为___________ 。
(5)废水中吸附过程如图所示,该树脂为___________ (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂,若使吸附剂再生,且回收,可将离子交换树脂浸入___________ 溶液。
a. b. c.
离子 | |||
开始沉淀的 | 2.7 | 6.4 | 1.4 |
沉淀完全的 | 3.7 | 8.0 | 2.8 |
请回答下列问题:
(1)“反应”步骤中总反应的离子方程式为
(2)“滤渣”的主要成分是
(3)请从化学平衡的角度解释“反萃取”过程中加入的原理和目的
(4)“分步沉淀”时,沉淀第二种离子时调节溶液的范围为
(5)废水中吸附过程如图所示,该树脂为
a. b. c.
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2024-01-13更新
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850次组卷
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4卷引用:2024届陕西省西安中学高三下学期三模理综试题-高中化学
2024届陕西省西安中学高三下学期三模理综试题-高中化学山东省济宁市2023-2024学年高三上学期1月期末化学试题(已下线)题型16 无机化工流程综合分析-2024年高考化学二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用)(已下线)T27-工业流程题
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解题方法
5 . 孔雀石主要成分是,还含少量及硅的氧化物,实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下:
有关物质沉淀的pH数据如下:
(1)步骤Ⅰ加稀硫酸充分反应,过滤得到滤渣的主要成分是___________ (填化学式),该物质进一步提纯后可用于制造___________ 。提高步骤Ⅰ反应速率的措施是___________ (写一条即可)。
(2)步骤Ⅱ中试剂①应选用试剂___________ (填序号)。
a. b.稀 c.双氧水 d.氯水
相关反应的离子方程式为___________ 。
(3)步骤Ⅲ加入CuO调节溶液pH至___________ (填写范围),目的是___________ 。
(4)由滤液3获得硫酸铜晶体需经过___________ 、___________ 、过滤、洗涤、干燥。
(5)常温下的,若要将溶液中的转化为沉淀,使溶液中降低至,必须将溶液调节至___________ 。
(6)用和孔雀石反应可以制得金属铜,已知1mol氨气通过灼热的可以生成1.5mol金属铜,则该反应的化学方程式为___________ 。
有关物质沉淀的pH数据如下:
物质 | pH(开始沉淀) | pH(完全沉淀) |
1.9 | 3.2 | |
7.0 | 9.0 | |
4.7 | 6.7 |
(1)步骤Ⅰ加稀硫酸充分反应,过滤得到滤渣的主要成分是
(2)步骤Ⅱ中试剂①应选用试剂
a. b.稀 c.双氧水 d.氯水
相关反应的离子方程式为
(3)步骤Ⅲ加入CuO调节溶液pH至
(4)由滤液3获得硫酸铜晶体需经过
(5)常温下的,若要将溶液中的转化为沉淀,使溶液中降低至,必须将溶液调节至
(6)用和孔雀石反应可以制得金属铜,已知1mol氨气通过灼热的可以生成1.5mol金属铜,则该反应的化学方程式为
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解题方法
6 . 锰元素能形成、、、等多种氧化物,其中大颗粒是重要的电池材料。工业上以碳酸锰矿(主要成分为、,常温下二者皆为难溶于水的固体)和软锰矿(主要成分为)为原料制取。其工艺主要包括“酸浸”“沉锰”“打浆”“氧化”。
已知:硫化氢是一种易燃、具有臭鸡蛋气味的有毒气体,有较强的还原性,溶于水得到氢硫酸溶液,是一种比碳酸还弱的酸。(1)将溶液滴入溶液中,发生反应的离子方程式为___________ 。
(2)从安全及环保的角度来看“酸浸”过程中,向硫酸溶液中,加料方式为___________ (填标号)。
A.先加软锰矿,再加碳酸锰矿 B.先加碳酸锰矿,再加软锰矿
过滤得到的“酸浸渣”中含有单质S,写出生成单质S的离子方程式:___________ 。
(3)“打浆”:将所得制成悬浊液,可加快“氧化”反应速率的原因是___________ 。
(4)“氧化”:置于空气中在60℃条件下加热即可得到,该反应的化学方程为___________ 。
(5)“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因是___________ 。
已知:硫化氢是一种易燃、具有臭鸡蛋气味的有毒气体,有较强的还原性,溶于水得到氢硫酸溶液,是一种比碳酸还弱的酸。(1)将溶液滴入溶液中,发生反应的离子方程式为
(2)从安全及环保的角度来看“酸浸”过程中,向硫酸溶液中,加料方式为
A.先加软锰矿,再加碳酸锰矿 B.先加碳酸锰矿,再加软锰矿
过滤得到的“酸浸渣”中含有单质S,写出生成单质S的离子方程式:
(3)“打浆”:将所得制成悬浊液,可加快“氧化”反应速率的原因是
(4)“氧化”:置于空气中在60℃条件下加热即可得到,该反应的化学方程为
(5)“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因是
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2023-12-13更新
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233次组卷
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3卷引用:陕西省西安市2023-2024学年高一下学期4月期中联考化学试题
名校
解题方法
7 . 氮化镓是一种新型的半导体,常用于紫光的激光二极管()。某小组以废旧薄膜太阳能电池()为原料(主要成分为)制备氮化镓,工艺流程如图:
已知:①硒属于氧族元素,镓、铟与铝位于同主族;
②氨水过量时,;
③常温下,。当金属离子浓度时认为金属离子已完全沉淀。
回答下列问题:
(1)“烧渣”的主要成分是和,已知,在“高温焙烧”条件下,与氧气反应时铜转化成,不生成,其主要原因可能是___________ (用结构理论解释)。“双氧水”的作用是___________ (用离子方程式表示)。
(2)“调过滤”后的“滤渣”主要成分是___________ (填化学式)。
(3)“回流过滤”中的作用是___________ (用镓相关的化学方程式表示)。“滤液Ⅰ”加入足量烧碱,加热可以制备一种气体,该气体可以用于上述“___________ ”工序(填名称)。
(4)在一定硫酸和双氧水、固体颗粒不变的条件下,单位时间内“酸浸氧化”率与温度的关系如图甲所示(氧化率等于被氧化的元素质量与该元素总质量之比)。时达到峰值的原因是___________ 。
(5)“高温气相沉积”中尾气常选用如图乙所示装置吸收,其原理是___________ 。
已知:①硒属于氧族元素,镓、铟与铝位于同主族;
②氨水过量时,;
③常温下,。当金属离子浓度时认为金属离子已完全沉淀。
回答下列问题:
(1)“烧渣”的主要成分是和,已知,在“高温焙烧”条件下,与氧气反应时铜转化成,不生成,其主要原因可能是
(2)“调过滤”后的“滤渣”主要成分是
(3)“回流过滤”中的作用是
(4)在一定硫酸和双氧水、固体颗粒不变的条件下,单位时间内“酸浸氧化”率与温度的关系如图甲所示(氧化率等于被氧化的元素质量与该元素总质量之比)。时达到峰值的原因是
(5)“高温气相沉积”中尾气常选用如图乙所示装置吸收,其原理是
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解题方法
8 . (简称LFP)主要用于各种锂离子电池,是最安全的锂离子电池正极材料,不含任何对人体有害的重金属元素。以盐湖卤水(主要含有NaCl、、LiCl和等)为原料制备的工艺流程如图。
注:日晒蒸发、喷雾干燥后固体含NaCl、LiCl、等。
(1)中Li在元素周期表中的位置为第___________ 周期___________ 族。
(2)硼酸在水中的溶解度随温度的变化关系如图所示。
已知:
最多与___________ 溶液完全反应。“酸化脱硼”中采用___________ (填“加热”或“冷却”),采用该操作的目的是___________ 。
(3)“煅烧”过程中,常需要搅拌,搅拌的目的是___________ 。
(4)“蒸发分解”的化学方程式为___________ 。
(5)已知不同温度下蒸发分解得到的产率及其溶解度随温度的变化关系如图所示。则“蒸发分解”的最佳温度是___________ ,制得后需要洗涤,具体操作为___________ 。
(6)用、、制备时,有产生,则参与反应的和的物质的量之比为___________ 。
注:日晒蒸发、喷雾干燥后固体含NaCl、LiCl、等。
(1)中Li在元素周期表中的位置为第
(2)硼酸在水中的溶解度随温度的变化关系如图所示。
已知:
最多与
(3)“煅烧”过程中,常需要搅拌,搅拌的目的是
(4)“蒸发分解”的化学方程式为
(5)已知不同温度下蒸发分解得到的产率及其溶解度随温度的变化关系如图所示。则“蒸发分解”的最佳温度是
(6)用、、制备时,有产生,则参与反应的和的物质的量之比为
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解题方法
9 . 是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为,还含有、FeO、CoO等)为原料制备的工艺流程如下图。
资料:金属离子沉淀的pH
(1)酸浸后所得溶液的金属阳离子包括、、_______ 。
(2)沉淀池1中,先加充分反应后再加氨水,写出加时发生反应的离子方程式:_______ 。
(3)沉淀池2中,不能用NaOH代替含硫沉淀剂,原因是_______ 。
(4)图为和的溶解度曲线。从“含的溶液”中提取“晶体”的操作为_______ 、洗涤、干燥。
(5)受实际条件限制,“酸浸池”所得的废渣中还含有锰元素,其含量测定方法如下。
i.称取a g废渣,加酸将锰元素全部溶出成,过滤,将滤液定容于100mL容量瓶中;
ii.取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入少量催化剂和过量溶液,加热、充分反应后,煮沸溶液使过量的分解。
iii.加入指示剂,用b mol/L 溶液滴定,滴定至终点时消耗溶液的体积为c mL ,重新变成。
①补全步骤ⅱ中反应的离子方程式:_______ 。
++_______+_______+_______
②废渣中锰元素的质量分数为_______ 。
资料:金属离子沉淀的pH
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Co2+ | Mn2+ |
开始沉淀 | 1.5 | 6.3 | 7.4 | 7.6 |
完全沉淀 | 2.8 | 8.3 | 9.4 | 10.2 |
(2)沉淀池1中,先加充分反应后再加氨水,写出加时发生反应的离子方程式:
(3)沉淀池2中,不能用NaOH代替含硫沉淀剂,原因是
(4)图为和的溶解度曲线。从“含的溶液”中提取“晶体”的操作为
(5)受实际条件限制,“酸浸池”所得的废渣中还含有锰元素,其含量测定方法如下。
i.称取a g废渣,加酸将锰元素全部溶出成,过滤,将滤液定容于100mL容量瓶中;
ii.取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入少量催化剂和过量溶液,加热、充分反应后,煮沸溶液使过量的分解。
iii.加入指示剂,用b mol/L 溶液滴定,滴定至终点时消耗溶液的体积为c mL ,重新变成。
①补全步骤ⅱ中反应的离子方程式:
++_______+_______+_______
②废渣中锰元素的质量分数为
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2023-04-15更新
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268次组卷
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3卷引用:陕西省咸阳市武功县普集高级中学2022-2023学年高三上学期11月期中化学试题
名校
解题方法
10 . 钴酸锂(LiCoO2)电池是一种应用广泛的新型电源,电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如图:
已知:①还原性:Cl->Co2+;
②Fe3+和C2O结合生成较稳定的[Fe(C2O4)3]3-,在强酸性条件下分解重新生成Fe3+。回答下列问题:
(1)废旧电池初步处理为粉末状的目的____ 。
(2)滤渣的主要成分为____ (填化学式)。
(3)从含铝废液得到Al(OH)3的离子方程式为____ 。
(4)滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有____ (填化学式)。写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式____ 。
(5)在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时,其固体失重率数据见表,请补充完整表中问题。已知:①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2。
②固体失重率=对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量。
(6)已知Li2CO3的溶度积常数Ksp=8.64×10-4,将浓度为0.02mol·L-1的Li2SO4和浓度为0.02mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合,则溶液中的Li+浓度为____ mol·L-1。
(7)从FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O固体的操作关键是____ 。
已知:①还原性:Cl->Co2+;
②Fe3+和C2O结合生成较稳定的[Fe(C2O4)3]3-,在强酸性条件下分解重新生成Fe3+。回答下列问题:
(1)废旧电池初步处理为粉末状的目的
(2)滤渣的主要成分为
(3)从含铝废液得到Al(OH)3的离子方程式为
(4)滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有
(5)在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时,其固体失重率数据见表,请补充完整表中问题。已知:①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2。
②固体失重率=对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量。
序号 | 温度范围/℃ | 化学方程式 | 固体失重率 |
I | 120~220 | CoC2O4·2H2O=CoC2O4+2H2O | 19.67% |
II | 300~350 | 59.02% |
(6)已知Li2CO3的溶度积常数Ksp=8.64×10-4,将浓度为0.02mol·L-1的Li2SO4和浓度为0.02mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合,则溶液中的Li+浓度为
(7)从FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O固体的操作关键是
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2022-05-30更新
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256次组卷
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2卷引用:陕西省西安中学2022届高三下学期五月全仿真模拟考试(一)理综化学试题