解题方法
1 . 利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备FeCO3的实验流程如下。已知煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。(1)“还原”步骤除发生铁与的反应外,还发生反应的离子方程式 有___________ 、___________ 。
(2)检验Fe3+是否完全被还原的实验操作是___________ 。
(3)FeSO4溶液浓度的测定。取制得的FeSO4溶液25.00mL,置于锥形瓶中,加入一定量的酸溶液,用0.1000mol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4标准溶液19.50mL。计算FeSO4溶液的物质的是浓度___________ 。(写出计算过程)
(4)制备 FeCO3.写出“沉铁”步骤发生反应的离子方程式 :___________ 。
(2)检验Fe3+是否完全被还原的实验操作是
(3)FeSO4溶液浓度的测定。取制得的FeSO4溶液25.00mL,置于锥形瓶中,加入一定量的酸溶液,用0.1000mol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4标准溶液19.50mL。计算FeSO4溶液的物质的是浓度
(4)制备 FeCO3.写出“沉铁”步骤发生反应的
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2 . 氨气的燃烧热316.25kJ·mol-1.肼(N2H4)为无色油状液体,有类似于氨的刺鼻气味,是一种强极性化合物。下列说法正确的是
A.氨气燃烧的热化学方程式:4NH3(g)+3O2(g)=6H2O(g)+2N2(g) ΔH=-1265kJ·mol-1 |
B.HNO2与KMnO4酸性溶液反应:5+2+6H+=5+2Mn2++3H2O |
C.肼(N2H4)—空气碱性燃料电池的负极反应:N2H4+4e-=4H++N2↑ |
D.氢氧化铜溶于氨水的化学方程式:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2 |
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解题方法
3 . 金矿提金采用氰化工艺,产生的含氰废水需处理后才能排放。
(1)氰化工艺中,金溶解于溶液生成。
①时,和在催化剂作用下可转化为,与反应可制得。生成HCN的化学方程式为_______ 。
②含有键的数目为_______ 。
(2)用溶液处理含氰废水,使有毒的转化为等。
①该反应的离子方程式为_______ 。
②可作为上述反应的催化剂。其他条件相同时,总氰化物(等)去除率随溶液初始变化如图1所示。当溶液初始时,总氰化物去除率下降的原因可能是_______ 。
(3)焦亚硫酸钠空气法处理含氰废水部分机理如下,其中[0]代表活性氧原子。其他条件相同时,总氰化物去除率随初始浓度变化如图2所示。当时,总氰化物去除率下降的原因可能是_______ 。
(4)循环流化床烟气脱硫灰的主要成分有。为实现脱硫灰的资源化利用,对脱硫灰进行热重分析,结果如下图所示。
①图3中1100℃时,残留固体主要成分为_______ ;
②在600~630℃时有一个微弱的SO2峰,可能是由于脱硫灰中少量的分解导致的,写出该分解反应的化学方程式:_______ 。
③对比图3与图4知,图4中370~420℃曲线上升的原因为_______ 。
(1)氰化工艺中,金溶解于溶液生成。
①时,和在催化剂作用下可转化为,与反应可制得。生成HCN的化学方程式为
②含有键的数目为
(2)用溶液处理含氰废水,使有毒的转化为等。
①该反应的离子方程式为
②可作为上述反应的催化剂。其他条件相同时,总氰化物(等)去除率随溶液初始变化如图1所示。当溶液初始时,总氰化物去除率下降的原因可能是
(3)焦亚硫酸钠空气法处理含氰废水部分机理如下,其中[0]代表活性氧原子。其他条件相同时,总氰化物去除率随初始浓度变化如图2所示。当时,总氰化物去除率下降的原因可能是
(4)循环流化床烟气脱硫灰的主要成分有。为实现脱硫灰的资源化利用,对脱硫灰进行热重分析,结果如下图所示。
①图3中1100℃时,残留固体主要成分为
②在600~630℃时有一个微弱的SO2峰,可能是由于脱硫灰中少量的分解导致的,写出该分解反应的化学方程式:
③对比图3与图4知,图4中370~420℃曲线上升的原因为
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4 . 卤族元素的化合物在生活、医药、化工中有着重要的用途。
Ⅰ.过氧化氢氧化法制备碘酸钾(KIO3)的方法如图:
(1)合成步骤的加热方法为______ ,发生反应的化学方程式为____________________ 。
(2)当合成温度高于70℃,碘酸钾产率会降低,写出可能的两种原因:____________________ 。
Ⅱ.ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌,可以通过下列方法制取:
(3)该反应的氧化产物为______ ,若反应过程中有4 mol HCl参与反应,则电子转移的数目为______ 。
Ⅲ.目前从海水中提溴(Br2)大致有“浓缩”、“氧化”、“提取”等步骤。
(4)向浓缩的海水中通入Cl2,将海水中的氧化为Br2,再用热空气将Br2从溶液中吹出,并由浓Na2CO3溶液吸收,转变为NaBr、NaBrO3和CO2,吸收反应的离子方程式为____________________ 。
Ⅰ.过氧化氢氧化法制备碘酸钾(KIO3)的方法如图:
(1)合成步骤的加热方法为
(2)当合成温度高于70℃,碘酸钾产率会降低,写出可能的两种原因:
Ⅱ.ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌,可以通过下列方法制取:
(3)该反应的氧化产物为
Ⅲ.目前从海水中提溴(Br2)大致有“浓缩”、“氧化”、“提取”等步骤。
(4)向浓缩的海水中通入Cl2,将海水中的氧化为Br2,再用热空气将Br2从溶液中吹出,并由浓Na2CO3溶液吸收,转变为NaBr、NaBrO3和CO2,吸收反应的离子方程式为
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解题方法
5 . 丙烯是重要的有机化合物,具有广泛应用。
Ⅰ.工业上以苯和丙烯为原料合成聚碳酸酯的生产原理如下。
(1)丙酮与水互溶的原因是______ 。
(2)反应②的原子利用率为100%,加入的氧化剂是______ (填分子式)。
(3)蒸馏分离丙酮、苯酚前,需要除去剩余硫酸,最适宜选择______ (选填序号)。
A.NaOH B. C.
(4)E的分子式为,则其结构简式为______ 。
Ⅱ.开发新型高效、无毒的催化剂,以丙烯为还原剂脱硝除去NO。
(5)对Mn基催化剂分别添加Ce、Co助剂进行催化剂性能测试后,得到NO的转化率、的选择性随温度变化曲线分别如图-1、图-2所示。
添加助剂______ (选填“Ce”、“Co”)改善催化剂的催化活性效果更加显著。
(6)研究表明催化剂添加助剂后催化活性提高的原因是形成活性参与反应,图-3为丙烯脱硝机理。
①图中,甲为______ ,乙为______ 。(用化学式表示)
②若参加反应的丙烯与NO物质的量之比为,则反应的化学方程式为______ 。
Ⅰ.工业上以苯和丙烯为原料合成聚碳酸酯的生产原理如下。
(1)丙酮与水互溶的原因是
(2)反应②的原子利用率为100%,加入的氧化剂是
(3)蒸馏分离丙酮、苯酚前,需要除去剩余硫酸,最适宜选择
A.NaOH B. C.
(4)E的分子式为,则其结构简式为
Ⅱ.开发新型高效、无毒的催化剂,以丙烯为还原剂脱硝除去NO。
(5)对Mn基催化剂分别添加Ce、Co助剂进行催化剂性能测试后,得到NO的转化率、的选择性随温度变化曲线分别如图-1、图-2所示。
添加助剂
(6)研究表明催化剂添加助剂后催化活性提高的原因是形成活性参与反应,图-3为丙烯脱硝机理。
①图中,甲为
②若参加反应的丙烯与NO物质的量之比为,则反应的化学方程式为
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解题方法
6 . 油气开采、煤化工等行业的硫化氢废气转化为(熔点)是资源利用和环境保护的重要研究课题。
Ⅰ.高温热分解法:
(1)分解所得,在低温高压时和氢气反应得到一种新型超导材料(晶胞如图-1所示)。该物质化学式为_______ 。
Ⅱ.克劳斯法:时,
(2)其他条件不变时,相同时间内的产率随值的变化如图-2所示。当时,产率随值增大而减小的可能原因是_______ 。
Ⅲ.用脱除法。
(3)时,将和混合气体以一定流速通过装有脱硫剂的反应器,得到和。
①该反应的化学方程式为_______ 。
②取反应后的固体,在的混合气体中加热再生,随温度变化的曲线如图-3所示。在范围内,固体质量减小的主要原因:(ⅰ)和被氧化成;(ⅱ)_______ 。
Ⅳ.电化学脱除法
(4)我国科学家设计了协同转化装置(右侧电解质溶液中含有),实现对天然气中和的高效去除,工作原理如图-4所示。
①电极上发生的电极式为_______ 。
②在图-4中,图右侧的反应可描述为_______ 。
Ⅰ.高温热分解法:
(1)分解所得,在低温高压时和氢气反应得到一种新型超导材料(晶胞如图-1所示)。该物质化学式为
Ⅱ.克劳斯法:时,
(2)其他条件不变时,相同时间内的产率随值的变化如图-2所示。当时,产率随值增大而减小的可能原因是
Ⅲ.用脱除法。
(3)时,将和混合气体以一定流速通过装有脱硫剂的反应器,得到和。
①该反应的化学方程式为
②取反应后的固体,在的混合气体中加热再生,随温度变化的曲线如图-3所示。在范围内,固体质量减小的主要原因:(ⅰ)和被氧化成;(ⅱ)
Ⅳ.电化学脱除法
(4)我国科学家设计了协同转化装置(右侧电解质溶液中含有),实现对天然气中和的高效去除,工作原理如图-4所示。
①电极上发生的电极式为
②在图-4中,图右侧的反应可描述为
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7 . 碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]为绿色或墨绿色的结晶性粉末,难溶于水,溶于稀酸和氨水,在空气中很稳定。
Ⅰ.模拟制备碱式氯化铜。
向CuCl2溶液中通入NH3,同时滴加稀盐酸,调节pH至5.0~5.5,控制反应温度于70~80℃,实验装置如图所示(部分加持装置已省略)。
(1)碱式氯化铜中Cu(II)的核外电子排布式为___________ 。
(2)实验室利用装置B制备NH3,圆底烧瓶中盛放的固体药品可能是___________ (填名称)。
(3)反应过程中,需控制盐酸不能过量的原因是___________ 。
(4)反应结束后,将装置A中反应器内的混合物过滤,经提纯得产品无水碱式氯化铜,从滤液中还可以获得的副产品是___________ (填化学式)。
(5)碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]也可以通过在40℃~50℃,向CuCl悬浊液中持续通空气制得,该反应的化学方程式为___________ 。
Ⅱ.采用沉淀滴定法测定碱式氯化铜中氯含量
(6)请补充完整测定氯的实验过程:取一定量碱式氯化铜固体,溶于稀硝酸,配制成一定体积待测液,准确量取25mL待测液于锥形瓶中,边振荡边向锥形瓶中滴加0.010 mol·L-1AgNO3溶液,直至静置后向上层清液中继续滴加0.010 mol·L-1AgNO3溶液无浑浊产生,记录消耗AgNO3溶液的体积V1,___________ ,重复上述实验2~3次。
已知:①Ag+ + SCN— = AgSCN↓(白色沉淀);②聚乙烯醇可以覆盖在AgCl表面,阻止AgCl转化为AgSCN。[须使用的实验试剂:0.010 mol·L-1NH4SCN标准溶液、Fe(NO3)3溶液、聚乙烯醇]
Ⅰ.模拟制备碱式氯化铜。
向CuCl2溶液中通入NH3,同时滴加稀盐酸,调节pH至5.0~5.5,控制反应温度于70~80℃,实验装置如图所示(部分加持装置已省略)。
(1)碱式氯化铜中Cu(II)的核外电子排布式为
(2)实验室利用装置B制备NH3,圆底烧瓶中盛放的固体药品可能是
(3)反应过程中,需控制盐酸不能过量的原因是
(4)反应结束后,将装置A中反应器内的混合物过滤,经提纯得产品无水碱式氯化铜,从滤液中还可以获得的副产品是
(5)碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]也可以通过在40℃~50℃,向CuCl悬浊液中持续通空气制得,该反应的化学方程式为
Ⅱ.采用沉淀滴定法测定碱式氯化铜中氯含量
(6)请补充完整测定氯的实验过程:取一定量碱式氯化铜固体,溶于稀硝酸,配制成一定体积待测液,准确量取25mL待测液于锥形瓶中,边振荡边向锥形瓶中滴加0.010 mol·L-1AgNO3溶液,直至静置后向上层清液中继续滴加0.010 mol·L-1AgNO3溶液无浑浊产生,记录消耗AgNO3溶液的体积V1,
已知:①Ag+ + SCN— = AgSCN↓(白色沉淀);②聚乙烯醇可以覆盖在AgCl表面,阻止AgCl转化为AgSCN。[须使用的实验试剂:0.010 mol·L-1NH4SCN标准溶液、Fe(NO3)3溶液、聚乙烯醇]
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8 . V2O5-WO3/TiO2催化剂可以催化NH3脱除烟气中的NO,反应为:4NO(g) + 4NH3(g) + O2(g)=4N2(g) + 6H2O(g) =-1632.4kJ·mol-1,工业上以石煤(主要成分为V2O3,含有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料制备V2O5,主要经过“焙烧、水浸、除杂、沉钒、煅烧”等过程。
已知:NaVO3溶于水,NH4VO3难溶于水。
回答下列问题:
(1)向石煤中加纯碱,在通入空气的条件下焙烧,转化为,该反应的化学方程式为___________ 。
(2)“沉钒”时加入NH4Cl析出NH4VO3,沉钒温度需控制在50℃左右,温度不能过高的原因为___________ ;在水溶液中VO水解为H3VO4沉淀的离子方程式为___________ 。
(3)还原V2O5可制得VO2,下图为VO2的晶胞,该晶胞中钒的配位数为___________ 。
(4)催化剂的应用。将模拟烟气(含NO、NH3、N2、O2)以一定流速通过装有V2O5-WO3/TiO2催化剂的反应管,反应相同时间,测得NO的转化率随温度的变化如图所示,反应温度高于350℃,NO转化率下降的原因可能是___________ 。
(5)为测定回收所得V2O5样品的纯度,进行如下实验:称取2.000g样品,用稀硫酸溶解、定容得100mL (VO2)2SO4溶液,量取20.00mL溶液放入锥形瓶中,加入10.00mL 0.5000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再用0.01000mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液24.00mL,滴定过程中发生如下反应:
VO+Fe2++2H+ = VO2++Fe3++H2O;MnO+5Fe2++ 8H+ = Mn2++5Fe3++4H2O。
则V2O5样品的纯度为___________ 。(写出计算过程)
已知:NaVO3溶于水,NH4VO3难溶于水。
回答下列问题:
(1)向石煤中加纯碱,在通入空气的条件下焙烧,转化为,该反应的化学方程式为
(2)“沉钒”时加入NH4Cl析出NH4VO3,沉钒温度需控制在50℃左右,温度不能过高的原因为
(3)还原V2O5可制得VO2,下图为VO2的晶胞,该晶胞中钒的配位数为
(4)催化剂的应用。将模拟烟气(含NO、NH3、N2、O2)以一定流速通过装有V2O5-WO3/TiO2催化剂的反应管,反应相同时间,测得NO的转化率随温度的变化如图所示,反应温度高于350℃,NO转化率下降的原因可能是
(5)为测定回收所得V2O5样品的纯度,进行如下实验:称取2.000g样品,用稀硫酸溶解、定容得100mL (VO2)2SO4溶液,量取20.00mL溶液放入锥形瓶中,加入10.00mL 0.5000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再用0.01000mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液24.00mL,滴定过程中发生如下反应:
VO+Fe2++2H+ = VO2++Fe3++H2O;MnO+5Fe2++ 8H+ = Mn2++5Fe3++4H2O。
则V2O5样品的纯度为
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解题方法
9 . 碱式碳酸钴可用于制含钴催化剂。实验小组以某种钴矿(主要含及少量、)制取碱式碳酸钴的过程如下:
(1)还原时使用的装置如图所示。溶液的作用是吸收,装置A反应后烧瓶溶液中主要存在的阳离子是、和。写出装置A中所发生反应的化学方程式:___________ 。
(2)为控制装置A中应加入盐酸的量,需测定钴矿中的含量。准确称取钴矿粉末于锥形瓶中,加入硫酸和过量的KI溶液,充分反应(和不与反应)。向锥形瓶中滴加2滴淀粉溶液,用的标准溶液滴定,恰好完全反应时消耗标准溶液。滴定过程中发生的反应为。
①滴定终点的现象是___________ ;
②计算钴矿中的计算钴矿中的质量分数,并写出计算过程___________ 。
(3)补充完整由装置A反应后的溶液提取的实验方案:将装置A烧瓶中的混合物进行过滤,向所得滤液中加入足量固体,充分反应;___________ ,得到溶液。
[已知:①在浓溶液中会发生反应:;②易溶解于一种有机胺溶剂(密度比水小,难溶于水),和不溶。实验中可选用的试剂有有机胺溶剂、蒸馏水]
(4)沉钴步骤中的试剂是溶液和溶液,合理混合得到碱式碳酸钴沉淀。
①适宜的加料方式为___________ 。
A.将溶液加入到溶液中
B.将溶液加入到溶液中
②写出沉钴时生成沉淀和时的离子方程式:___________ 。
(1)还原时使用的装置如图所示。溶液的作用是吸收,装置A反应后烧瓶溶液中主要存在的阳离子是、和。写出装置A中所发生反应的化学方程式:
(2)为控制装置A中应加入盐酸的量,需测定钴矿中的含量。准确称取钴矿粉末于锥形瓶中,加入硫酸和过量的KI溶液,充分反应(和不与反应)。向锥形瓶中滴加2滴淀粉溶液,用的标准溶液滴定,恰好完全反应时消耗标准溶液。滴定过程中发生的反应为。
①滴定终点的现象是
②计算钴矿中的计算钴矿中的质量分数,并写出计算过程
(3)补充完整由装置A反应后的溶液提取的实验方案:将装置A烧瓶中的混合物进行过滤,向所得滤液中加入足量固体,充分反应;
[已知:①在浓溶液中会发生反应:;②易溶解于一种有机胺溶剂(密度比水小,难溶于水),和不溶。实验中可选用的试剂有有机胺溶剂、蒸馏水]
(4)沉钴步骤中的试剂是溶液和溶液,合理混合得到碱式碳酸钴沉淀。
①适宜的加料方式为
A.将溶液加入到溶液中
B.将溶液加入到溶液中
②写出沉钴时生成沉淀和时的离子方程式:
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解题方法
10 . 铁、钴、镍被称为铁系元素,应用广泛。高铁酸钾(K2FeO4)是一种环境友好型水处理剂,可先用Fe(OH)3和NaClO在碱性条件下反应生成Na2FeO4,再与KOH反应制备。铁系元素能形成多种配合物,如(NH3)2Fe(SO4)2·6H2O、[Co(NH3)6]Cl3、Ni(CO)4等,其中Ni(CO)4常温下为液态,熔点低,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,在200℃分解Ni(CO)4可制备高纯Ni。下列化学反应表示不正确 的是
A.用FeCl3溶液与氨水制备Fe(OH)3的离子方程式: |
B.用Cl2和NaOH溶液制备NaClO的离子方程式: |
C.制备Na2FeO4的离子方程式: |
D.分解Ni(CO)4制备高纯Ni: |
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