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1 . 硫酸铜可用于游泳池消毒,工业上一种利用含铜矿石(主要含、、FeS以及少量等)制备硫酸铜晶体的工艺流程如图所示:回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”的反应速率,可采取的措施为__________ (任写一种即可)。
(2)“焙烧”时金属元素均转化为其高价氧化物(CuO、),发生反应的化学方程式为__________ 。
(3)“酸溶”后,溶液中的金属阳离子有__________ ;“滤渣a”用途为__________ (任写一点即可)。
(4)“转化”时发生反应的离子方程式为__________ ,不能将双氧水替换为硝酸的原因是__________ ,“一系列操作”包括蒸发浓缩、__________ 、过滤、干燥。
(5)硫酸铜晶体()结晶水的测定:准确称量硫酸铜晶体的质量,低温加热至晶体全部变为白色,冷却至室温后称量,反复几次,最终质量恒为,则结晶水__________ (用字母表示)。
(6)某Cu、O化合物的晶胞结构如图所示,该晶体的密度为,晶胞参数为。
①O的配位数为__________ 。
②阿伏加德罗常数=__________ (用含、a的字母表示)。
(1)为了提高“焙烧”的反应速率,可采取的措施为
(2)“焙烧”时金属元素均转化为其高价氧化物(CuO、),发生反应的化学方程式为
(3)“酸溶”后,溶液中的金属阳离子有
(4)“转化”时发生反应的离子方程式为
(5)硫酸铜晶体()结晶水的测定:准确称量硫酸铜晶体的质量,低温加热至晶体全部变为白色,冷却至室温后称量,反复几次,最终质量恒为,则结晶水
(6)某Cu、O化合物的晶胞结构如图所示,该晶体的密度为,晶胞参数为。
①O的配位数为
②阿伏加德罗常数=
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2 . 粗氢氧化钴Co(OH)3是以铜钴矿为原料湿法提取而得到的粗制钴盐中间品,含有MnOOH以及Al2O3、Fe3O4、Mg等杂质,粗氢氧化钴湿法制取精制硫酸钴流程如下:(1)浸出时添加还原剂SO2对原料中的锰和_______ (填元素名称)进行有效浸出。保持温度,流速等条件不变,Co浸出率与时间关系如图所示,则浓度最适宜为_______ mol/L。(2)“除杂”时混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸。被氧化为,该反应的离子方程式为_______ (已知:的电离第一步完全,第二步微弱)。生石灰调节_______ (保留一位小数)时,检验反应后的滤液中恰好不存在(已知:的,离子浓度时沉淀完全)。
(3)在萃取剂一定量的情况下,提高萃取率的措施有_______ (答出一点即可),萃取后水相溶液中存在的金属离子有_______ 。
(4)硫酸钴的溶解度曲线如图所示,从溶液中获得CoSO4•7H2O的方法是_______ 。
(3)在萃取剂一定量的情况下,提高萃取率的措施有
(4)硫酸钴的溶解度曲线如图所示,从溶液中获得CoSO4•7H2O的方法是
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3 . 是重要的化工原料。如图为实验室中制取粗产品的装置,夹持装置略去。
经查阅资料知:红磷与少量反应生成,与过量反应生成遇水会强烈水解生成遇会生成的熔沸点见上表。
回答下列问题:
(1)仪器F的名称是___________ ,装置G中反应的化学方程式为___________ 。
(2)实验时,检查装置气密性后,先打开通入一段时间,再迅速加入红磷。通入的作用是___________ 。
(3)装置C中的反应需要,温度不宜过高和过低的原因是___________ ,最适合的加热方式为___________ (填“水浴”或“油浴”)加热。
(4)制得的粗产品中常含有等。加入红磷加热除去后,通过___________ (填实验操作名称),即可得到较纯净的。
(5)通过实验测定粗产品中的质量分数,实验步骤如下(不考虑杂质的反应):
第一步:迅速移取粗产品,加水完全水解;
第二步:配成溶液,移取溶液置于锥形瓶中;
第三步:加入碘溶液,反应完全;
第四步:加入几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定,消耗标准溶液。
判断滴定达到终点时的现象是___________ ,粗产品中的质量分数表达式为___________ 。(已知:①;②)
物质 | 熔点 | 沸点 |
75.5 | ||
2 | 105.3 |
回答下列问题:
(1)仪器F的名称是
(2)实验时,检查装置气密性后,先打开通入一段时间,再迅速加入红磷。通入的作用是
(3)装置C中的反应需要,温度不宜过高和过低的原因是
(4)制得的粗产品中常含有等。加入红磷加热除去后,通过
(5)通过实验测定粗产品中的质量分数,实验步骤如下(不考虑杂质的反应):
第一步:迅速移取粗产品,加水完全水解;
第二步:配成溶液,移取溶液置于锥形瓶中;
第三步:加入碘溶液,反应完全;
第四步:加入几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定,消耗标准溶液。
判断滴定达到终点时的现象是
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4 . 高锰酸钾为常见的强氧化剂,常用于消毒杀菌。工业上常以软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Si、Al的氧化物)为原料制备,流程如下:已知:酸性条件下,锰元素的氧化态——吉布斯自由能(ΔG)图如上图所示。若某氧化态位于它相邻两氧化态连线的上方,则该氧化态易发生歧化反应;反之,则相对稳定。
回答下列问题:
(1)基态Mn2+的价电子轨道表示式为___________ 。K2MnO4中Mn的化合价为___________ 。
(2)煅烧后,炉渣主要成分为K2MnO4,写出MnO2发生的化学方程式___________ 。
(3)浸取后通入CO2调节pH,则滤渣Ⅰ的主要成分为___________ 、___________ 。
(4)流程中的“歧化”可加入的物质甲是___________(填字母)。
(5)歧化时发生的离子方程式为___________ 。
(6)实验室常用草酸标准溶液测定产品中高锰酸钾的纯度。取0.5000g样品溶于水,配成100mL溶液,取10.00mL于锥形瓶中,滴入5滴稀硫酸酸化,用0.1500mol/L草酸标准溶液滴定,达终点时消耗标准液5.100mL。
①滴定终点的现象为___________ 。
②样品中高锰酸钾(摩尔质量为158g·mol-1)的纯度为___________ %(结果保留小数点后两位)。
回答下列问题:
(1)基态Mn2+的价电子轨道表示式为
(2)煅烧后,炉渣主要成分为K2MnO4,写出MnO2发生的化学方程式
(3)浸取后通入CO2调节pH,则滤渣Ⅰ的主要成分为
(4)流程中的“歧化”可加入的物质甲是___________(填字母)。
A.亚硫酸 | B.浓盐酸 | C.乙二酸 | D.稀硫酸 |
(5)歧化时发生的离子方程式为
(6)实验室常用草酸标准溶液测定产品中高锰酸钾的纯度。取0.5000g样品溶于水,配成100mL溶液,取10.00mL于锥形瓶中,滴入5滴稀硫酸酸化,用0.1500mol/L草酸标准溶液滴定,达终点时消耗标准液5.100mL。
①滴定终点的现象为
②样品中高锰酸钾(摩尔质量为158g·mol-1)的纯度为
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5 . 草酸镍(NiC2O4)是一种不溶于水的浅绿色粉末,常用于制镍催化剂和镍粉等。以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜,含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图:已知:①“浸出”液含有的离子主要有H+、Ni2+、Cu2+、Fe3+、、;
②pH增大,Fe2+被氧化的速率加快,同时生成的Fe3+水解形成更多的胶体能吸附Ni2+。
③草酸的Ka1=6.0×10-2,Ka2=5.0×10-5。
回答下列问题:
(1)生产时为提高合金废料浸出率,下列措施可行的是_______ (填字母)。
a.适当延长浸出时间 b.高温浸出 c.分批加入混酸浸取并搅拌
(2)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是_______ 。
(3)“氧化”过程中,控制70℃、pH小于3的条件下进行。
①“氧化”过程的离子方程式为_______ 。
②若pH大于3镍的回收率降低的原因是_______ 。
(4)“过滤”后的滤液中加入(NH4)2C2O4溶液反应得到草酸镍,过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤,检验晶体是否洗涤干净的方法是_______ 。已知常温下Ksp[NiC2O4]=1.70×10-17,当溶液pH=2时,Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤1×10-5mol·L-1时认为完全沉淀],则此时溶液中草酸的浓度c(H2C2O4)=_______ (保留两位有效数字)。
(5)在空气中加热二水合草酸镍得到NiO,该反应的化学方程式为_______ 。
②pH增大,Fe2+被氧化的速率加快,同时生成的Fe3+水解形成更多的胶体能吸附Ni2+。
③草酸的Ka1=6.0×10-2,Ka2=5.0×10-5。
回答下列问题:
(1)生产时为提高合金废料浸出率,下列措施可行的是
a.适当延长浸出时间 b.高温浸出 c.分批加入混酸浸取并搅拌
(2)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是
(3)“氧化”过程中,控制70℃、pH小于3的条件下进行。
①“氧化”过程的离子方程式为
②若pH大于3镍的回收率降低的原因是
(4)“过滤”后的滤液中加入(NH4)2C2O4溶液反应得到草酸镍,过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤,检验晶体是否洗涤干净的方法是
(5)在空气中加热二水合草酸镍得到NiO,该反应的化学方程式为
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6 . 硒(Se,原子序数为34)在电子工业中可用作光电管、太阳能电池等。某工业提取过程将阳极泥(硒主要以Se单质和Cu2Se的形式存在)在空气中煅烧,可得铜、硒的氧化物,用二氧化硫还原SeO2可得硒。Cu2Se晶胞结构如图所示,下列说法错误的是
A.Cu2Se晶胞中Se2-的配位数为8 |
B.SeO2分子是直线形分子 |
C.还原时,生成1molSe反应转移4mol电子 |
D.煅烧时,Cu2Se可能发生反应: |
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7 . 能正确表示下列反应的离子方程式是
A.侯氏制碱法的反应原理: |
B.向酸性KMnO4溶液中滴入H2O2溶液: |
C.白色固体AgCl加入氨水中得到无色溶液: |
D.向NaHSO3溶液滴入酸性Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀: |
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8 . 钛酸钡()因其优良的电学性能被广泛应用于多层陶瓷电容器(MLCC)等电子元器件。某同学以和高活性偏钛酸()为原料,在实验室中采用低温固相法制备亚微米级钛酸钡粉体。
已知:①氧化性:;。
②四氯化钛极易水解,易挥发。
I.制备偏钛酸(装置如图)取一定量高纯固体于三颈烧瓶中,加入浓盐酸配成溶液,然后加水稀释转化成一定浓度的溶液,最后将装在仪器B中的氨水缓慢滴入溶液中,搅拌,析出。反应过程中注意控制温度,以免反应过于剧烈。
(1)仪器B的名称是_______ 。
(2)仪器A的作用是_______ ,冷凝水从_______ (填“a”或“b”)口通入。
(3)写出氨水与溶液反应产生的化学方程式_______ 。
Ⅱ.制备钛酸钡
将上述制得的作为反应原料,与按照物质的量之比为混合后放入球磨罐中,放置于“罐磨机”上按照700r/min罐磨5h后倒入坩埚中,并置于烘箱中反应3h,得到亚微米级白色钛酸钡样品粉体。
(4)写出与反应的化学方程式_______ 。
(5)在固相反应过程中,会经历“接触扩散—化学反应—成核—晶粒生长”的历程,则“罐磨机”的作用是_______ ,若想获得比亚微米级钛酸钡晶体更大颗粒的晶体,应置于_______ (填“<”或“>”)100℃的烘箱中反应3h。
Ⅲ.测定产品纯度
取产品溶于稍过量的稀硫酸中配制成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入过量溶液,充分反应后,用溶液滴定至终点,消耗溶液。(的摩尔质量为Mg/mol)
(6)实验中所用滴定管为_______ (填“酸式”或“碱式”或“酸式和碱式”)滴定管。
(7)产品的纯度为_______ %。
已知:①氧化性:;。
②四氯化钛极易水解,易挥发。
I.制备偏钛酸(装置如图)取一定量高纯固体于三颈烧瓶中,加入浓盐酸配成溶液,然后加水稀释转化成一定浓度的溶液,最后将装在仪器B中的氨水缓慢滴入溶液中,搅拌,析出。反应过程中注意控制温度,以免反应过于剧烈。
(1)仪器B的名称是
(2)仪器A的作用是
(3)写出氨水与溶液反应产生的化学方程式
Ⅱ.制备钛酸钡
将上述制得的作为反应原料,与按照物质的量之比为混合后放入球磨罐中,放置于“罐磨机”上按照700r/min罐磨5h后倒入坩埚中,并置于烘箱中反应3h,得到亚微米级白色钛酸钡样品粉体。
(4)写出与反应的化学方程式
(5)在固相反应过程中,会经历“接触扩散—化学反应—成核—晶粒生长”的历程,则“罐磨机”的作用是
Ⅲ.测定产品纯度
取产品溶于稍过量的稀硫酸中配制成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入过量溶液,充分反应后,用溶液滴定至终点,消耗溶液。(的摩尔质量为Mg/mol)
(6)实验中所用滴定管为
(7)产品的纯度为
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9 . 碘化亚铜(CuI)可用作有机合成催化剂,是一种白色粉末,不溶于水,在空气中相对稳定。实验室制备碘化亚铜的装置如图(部分夹持及加热装置已略去):部分实验步骤如下:
I.取50.0gCuSO4∙5H2O、80.0gNaI于仪器B中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
II.打开分液漏斗,将产生的SO2通向黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
III.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到19.1g产品;
IV.测定产品中CuI的纯度。
回答下列问题:
(1)在使用分液漏斗组装发生装置之前必需进行的操作是_______ 。
(2)已知步骤I中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的化学方程式为_______ 。
(3)步骤II通入SO2的主要目的是_______ 。写出通入SO2所发生的离子方程式_______ 。
(4)下图中能起到与单向阀C相同作用的是_______ 。(下图容器中未标注的液体均为氢氧化钠溶液)(5)已知荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。取0.1mgCuI粗产品,经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样1mL测得荧光强度比值为10.7,则产品中CuI的纯度为_______ %(保留一位小数),据此推算CuI的产率接近于_______ (填标号)。a.48% b.50% c.72% d.75%
I.取50.0gCuSO4∙5H2O、80.0gNaI于仪器B中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
II.打开分液漏斗,将产生的SO2通向黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
III.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到19.1g产品;
IV.测定产品中CuI的纯度。
回答下列问题:
(1)在使用分液漏斗组装发生装置之前必需进行的操作是
(2)已知步骤I中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的化学方程式为
(3)步骤II通入SO2的主要目的是
(4)下图中能起到与单向阀C相同作用的是
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10 . 一个由北理工、北大、南阳理工等科学家组成的联合研究团队,首次提出并构筑出全新的2D-1D的本征异维超结构形式,该异维超结构由2DVS2和1DVS相互交叉排列,实现了多重研究突破。某科研小组以钒渣(主要成分是V2O3、Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO和有机杂质)为主要原料制备VS、VS2的流程如下:已知部分信息如下:
①含钒元素的离子在溶液中的主要存在形式与pH如下表所示。
②钒酸(H3VO4)是强酸,NH4VO3是白色粉末,微溶于冷水,可溶于热水。
请回答下列问题:
(1)写两种质子数和电子数均与相同的离子:_______ (填化学式)。
(2)废料中有机杂质在_______ (填工序名称)中被除去。
(3)“净化1”中pH=6时Fe3+、Al3+、Cu2+已完全沉淀,但在实际生产中仍然调节pH=7左右,其目的是_______ 。
(4)滤渣2的主要成分是_______ (填化学式)。
(5)洗涤NH4VO3沉淀时,与选用热水洗涤相比,流程中选用冷水洗涤的优点为_______ ;检验是否洗涤干净的方法是_______ 。
(6)试剂A可能是Al、CO、H2,若选择Al,除了生成钒单质,还会生成铝的氧化物和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,其化学方程式为_______ 。若制备等质量的钒,需要还原剂Al、CO、H2的质量之比为_______ 。
①含钒元素的离子在溶液中的主要存在形式与pH如下表所示。
pH | 4~6 | 6~8 | 8~10 | 10~12 |
主要离子 | VO | VO | V2O | VO |
请回答下列问题:
(1)写两种质子数和电子数均与相同的离子:
(2)废料中有机杂质在
(3)“净化1”中pH=6时Fe3+、Al3+、Cu2+已完全沉淀,但在实际生产中仍然调节pH=7左右,其目的是
(4)滤渣2的主要成分是
(5)洗涤NH4VO3沉淀时,与选用热水洗涤相比,流程中选用冷水洗涤的优点为
(6)试剂A可能是Al、CO、H2,若选择Al,除了生成钒单质,还会生成铝的氧化物和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,其化学方程式为
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