2024·陕西榆林·三模
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1 . (三氯化六氨合钴,)是合成其他含钴配合物的重要原料,实验室中可由金属钴及其他原料制备。
已知:①在时,恰好完全沉淀为;
②不同温度下在水中的溶解度如图所示;③易潮解,Co(Ⅲ)的氧化性强于。
制备步骤如下:
Ⅰ.的制备:用金属钴与氯气反应制备,实验中利用如图装置(连接处橡胶管省略)进行制备。Ⅱ.在锥形瓶内加入研细的、和水,加热溶解后加入活性炭作催化剂。
Ⅲ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液。
Ⅳ.在60℃下反应一段时间后,经过___________、过滤、洗涤、干燥等操作,得到橙黄色的晶体。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________ 。
(2)用图中的装置组合制备,仪器的连接顺序为___________ 。装置B的作用是___________ 。
(3)制备三氯化六氨合钴的反应方程式为___________ 。
(4)在制备时,加入浓氨水前,需在步骤Ⅱ中加入,请结合平衡移动原理解释原因___________ 。
(5)步骤Ⅲ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下缓慢加入的目的是___________ 。
(6)在步骤Ⅳ中过滤、洗涤、干燥之前的操作为___________ 、___________ 。
(7)制得产品的产率为___________ %(精确到0.1%)。
已知:①在时,恰好完全沉淀为;
②不同温度下在水中的溶解度如图所示;③易潮解,Co(Ⅲ)的氧化性强于。
制备步骤如下:
Ⅰ.的制备:用金属钴与氯气反应制备,实验中利用如图装置(连接处橡胶管省略)进行制备。Ⅱ.在锥形瓶内加入研细的、和水,加热溶解后加入活性炭作催化剂。
Ⅲ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液。
Ⅳ.在60℃下反应一段时间后,经过___________、过滤、洗涤、干燥等操作,得到橙黄色的晶体。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)用图中的装置组合制备,仪器的连接顺序为
(3)制备三氯化六氨合钴的反应方程式为
(4)在制备时,加入浓氨水前,需在步骤Ⅱ中加入,请结合平衡移动原理解释原因
(5)步骤Ⅲ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下缓慢加入的目的是
(6)在步骤Ⅳ中过滤、洗涤、干燥之前的操作为
(7)制得产品的产率为
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解题方法
2 . 利用硫酸烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还含有SiO2和CuO等)来制取FeSO4溶液。
(1)“酸浸”时,Fe2O3发生反应的离子方程式是_______ 。
(2)“还原”时,铁粉将Fe3+、Cu2+还原为Fe2+和Cu。检验Fe3+是否已全部被还原,所选用试剂的化学式是______ 。
(3)实验室测定FeSO4溶液的浓度,常用K2Cr2O7标准溶液进行滴定。现称量2.940gK2Cr2O7(M=294g•mol-1)固体,配制成0.0100mol•L-1K2Cr2O7标准溶液。
①称量时,需用到的仪器有_______ 。
②根据计算,选用的容量瓶规格应为______ 。
A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
(4)将(2)得到的FeSO4溶液进行下列操作,测定其物质的量浓度:
步骤一:取10.00mLFeSO4溶液,将其稀释成100.00mL溶液。
步骤二:取25.00mL稀释后的溶液,向其中加入0.100mol•L-1酸性KMnO4溶液。恰好反应时,记下消耗KMnO4溶液的体积。
步骤三:重复上述实验3次,平均消耗KMnO4溶液20.00mL。
已知:MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
①“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸,其目的是_______ 。
②试通过计算,求原FeSO4溶液的物质的量浓度是多少_______ ?(写出计算过程)
(1)“酸浸”时,Fe2O3发生反应的离子方程式是
(2)“还原”时,铁粉将Fe3+、Cu2+还原为Fe2+和Cu。检验Fe3+是否已全部被还原,所选用试剂的化学式是
(3)实验室测定FeSO4溶液的浓度,常用K2Cr2O7标准溶液进行滴定。现称量2.940gK2Cr2O7(M=294g•mol-1)固体,配制成0.0100mol•L-1K2Cr2O7标准溶液。
①称量时,需用到的仪器有
②根据计算,选用的容量瓶规格应为
A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
(4)将(2)得到的FeSO4溶液进行下列操作,测定其物质的量浓度:
步骤一:取10.00mLFeSO4溶液,将其稀释成100.00mL溶液。
步骤二:取25.00mL稀释后的溶液,向其中加入0.100mol•L-1酸性KMnO4溶液。恰好反应时,记下消耗KMnO4溶液的体积。
步骤三:重复上述实验3次,平均消耗KMnO4溶液20.00mL。
已知:MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
①“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸,其目的是
②试通过计算,求原FeSO4溶液的物质的量浓度是多少
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3 . 纳米磁性Fe3O4在生物靶向材料、微波吸收材料及静电复印显影剂等方面都有极其广泛的用途。一种利用废旧镀锌铁皮制备纳米的工艺流程如下:
(1)将废旧镀锌铁皮“碱洗”的目的是除油污和___________ 。
(2)“酸溶”后的溶液中阳离子主要有___________ 。
(3)“氧化”时发生的总反应化学方程式为___________ 。在酸性条件下,FeSO4很容易发生如下反应:,为避免生成FeOOH影响产品纯度,则“氧化”时应选择的加料方式为___________ 。
(4)空气的流量影响磁性性能的好坏。由图可知,当空气的鼓入量为0.08m3·h-1时,磁性Fe3O4会混有FeO(纵坐标w为质量分数)。此时实际产品中Fe2+与Fe3+的物质的量之比约为___________ 。
(5)用激光笔照射“氧化”过程中所得分散系,可观察到的实验现象是___________ 。
(1)将废旧镀锌铁皮“碱洗”的目的是除油污和
(2)“酸溶”后的溶液中阳离子主要有
(3)“氧化”时发生的总反应化学方程式为
(4)空气的流量影响磁性性能的好坏。由图可知,当空气的鼓入量为0.08m3·h-1时,磁性Fe3O4会混有FeO(纵坐标w为质量分数)。此时实际产品中Fe2+与Fe3+的物质的量之比约为
(5)用激光笔照射“氧化”过程中所得分散系,可观察到的实验现象是
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4 . 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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5 . Ⅰ.广泛用作水处理剂及漂白剂。
已知:25℃时溶液中、物质的量分数随的分布如图所示。
(1)工业上将通入的溶液中制备。
①制备的化学方程式为______ 。
②溶液时,该溶液中主要存在的阴离子有______ (填化学式)。
Ⅱ.是一种重要的杀菌消毒剂,其一种生产工艺如下:
(2)写出“反应”步骤中生成的化学方程式______ 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去和,要加入的试剂分别为______ ,______ 。精制时如何证明已经完全除尽:______ 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量,发生如下反应:
____________________________________
①配平上述化学方程式。______
②某容器中发生一个化学反应,其中涉及、、、、、六种粒子。其中、的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
则该反应的离子方程式为:______ 。
已知:25℃时溶液中、物质的量分数随的分布如图所示。
(1)工业上将通入的溶液中制备。
①制备的化学方程式为
②溶液时,该溶液中主要存在的阴离子有
Ⅱ.是一种重要的杀菌消毒剂,其一种生产工艺如下:
(2)写出“反应”步骤中生成的化学方程式
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去和,要加入的试剂分别为
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量,发生如下反应:
____________________________________
①配平上述化学方程式。
②某容器中发生一个化学反应,其中涉及、、、、、六种粒子。其中、的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
则该反应的离子方程式为:
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6 . 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在。
回答下列问题:
(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为___________ 。(填化学式)。
(2)水浸渣中主要有和___________ 。
(3)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以和的形式沉淀,该步需要控制溶液的以达到最好的除杂效果,其原因是___________ 。
(4)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液。
①写出还原的离子方程式:___________ 。
②若用过氧化氢还原过程中还会生成较稳定的蓝色的过氧化铬(,为+6价)。分子中存在过氧键,其结构式可表示为___________ 。
(5)为研究净水剂聚合硫酸铁组成,某化学兴趣小组取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应,所得溶液平均分为两份。一份溶液中加入足量的溶液,得到白色沉淀。另一份溶液,先将还原为,再用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。求值___________ 。(写出计算过程)(已知:。)
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在。
回答下列问题:
(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为
(2)水浸渣中主要有和
(3)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以和的形式沉淀,该步需要控制溶液的以达到最好的除杂效果,其原因是
(4)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液。
①写出还原的离子方程式:
②若用过氧化氢还原过程中还会生成较稳定的蓝色的过氧化铬(,为+6价)。分子中存在过氧键,其结构式可表示为
(5)为研究净水剂聚合硫酸铁组成,某化学兴趣小组取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应,所得溶液平均分为两份。一份溶液中加入足量的溶液,得到白色沉淀。另一份溶液,先将还原为,再用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。求值
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7 . 一种以转炉钒渣(主要成分为V2O3、FeO、SiO2及少量MgO、CaO、Al2O3)为原料实现低成本回收钒资源的生产工艺如下:
表一:相关金属离子[c0(Mn+) = 0.01 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
表二:部分含钒物质在水溶液中主要存在形式如下:
已知:①“焙烧”的主要反应之一为:CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g);
②在焙烧过程中产生Ca2V2O7;其中,Ca2V2O7在水中的溶解度小,易溶于稀硫酸和碱溶液。
(1)焙烧前将转炉钒渣研磨的目的是___________ 。
(2)Ca2V2O7中V的化合价为___________ ,写出在焙烧过程中产生Ca2V2O7的化学方程式___________ 。
(3)写出用稀H2SO4调pH<1的离子方程式为___________ 。
(4)“滤渣2”的主要成分是___________ 。
(5)“调pH值至6~8.5”时控制温度不超过40℃,原因是___________ 。
(6)沉钒后的操作是___________ 、干燥,得到NH4VO3.写出NH4VO3分解生成V2O5的化学方程式___________ 。
表一:相关金属离子[c0(Mn+) = 0.01 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 7.5 | 2.2 | 3.7 | 9.4 |
沉淀完全的pH | 9.0 | 3.2 | 4.7 | 10.9 |
pH | <1 | 1 ~ 4 | 6 ~ 8.5 | >13 |
主要形式 | VO | V2O5 | VO | VO |
备注 | 多钒酸盐在水中溶解度较小 |
②在焙烧过程中产生Ca2V2O7;其中,Ca2V2O7在水中的溶解度小,易溶于稀硫酸和碱溶液。
(1)焙烧前将转炉钒渣研磨的目的是
(2)Ca2V2O7中V的化合价为
(3)写出用稀H2SO4调pH<1的离子方程式为
(4)“滤渣2”的主要成分是
(5)“调pH值至6~8.5”时控制温度不超过40℃,原因是
(6)沉钒后的操作是
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8 . 水合肼的制备方法有多种,实验室以、NaOH和尿素为原料制备,也可以利用电解法制备。再用水合肼处理铜氨溶液并制得铜粉,其实验过程可表示为:
已知:沸点约118℃,具有强还原性。
(1)“合成水合肼”用如图所示装置。仪器A的名称是_______ ,仪器A中反应的离子方程式是_______ 。
(2)若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快,水合肼的产率会下降,原因是_______ 。
(3)某实验室设计了如图所示装置制备。双极膜是阴、阳复合膜,层间的解离成和并可分别通过阴、阳膜定向移动。
①双极膜中产生的_______ (填“”或“”)移向多孔铂电极。
②石墨电极反应方程式为_______ 。
(4)已知:。铜粉沉淀率与水合肼溶液初始浓度的关系如图所示。请设计由铜氨溶液[主要含有]回收铜粉的实验方案:取一定体积水合肼溶液,_______ ,静置、过滤、洗涤、干燥。(须使用的试剂:硫酸、NaOH固体、铜氨溶液、蒸馏水)
已知:沸点约118℃,具有强还原性。
(1)“合成水合肼”用如图所示装置。仪器A的名称是
(2)若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快,水合肼的产率会下降,原因是
(3)某实验室设计了如图所示装置制备。双极膜是阴、阳复合膜,层间的解离成和并可分别通过阴、阳膜定向移动。
①双极膜中产生的
②石墨电极反应方程式为
(4)已知:。铜粉沉淀率与水合肼溶液初始浓度的关系如图所示。请设计由铜氨溶液[主要含有]回收铜粉的实验方案:取一定体积水合肼溶液,
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9 . 高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,Na2FeO4只能在强碱性条件下稳定存在,主要用于饮用水处理,制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的实验流程如下:
请回答下列问题。
(1)流程中需要使用Cl2。下图装置可用于制备较干燥、纯净的Cl2。
①广口瓶Ⅱ中盛放的溶液为_________ (填字母)。
A.氢氧化钠溶液 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.硝酸银溶液
②请按正确的顺序连接装置:H→_____、_____→____、____→E,_________ 。
③MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为___________ ;反应中,体现还原性和酸性的HC1之比_________ 。
(2)过程1所得NaClO溶液中需要加入NaOH固体,其目的是___________ 。
(3)过程2中所发生反应的离子方程式为___________ 。
(4)过程3中所发生反应的离子方程式如下:
①请将上述离子方程式配平,并用双线桥表示电子的转移__________ 。
②一个完整的氧化还原反应往往可以拆成两个半反应,一个为“氧化半反应”,另一个为“还原半反应”,两个半反应可以通过叠加得到总反应。如Zn+Cu2+=Zn2++Cu的氧化半反应为Zn-2e- =Zn2+,还原半反应为Cu2++2e- =Cu。则上述离子方程式对应的氧化半反应为___________ (请将化学计量数化到最简整数比)。
请回答下列问题。
(1)流程中需要使用Cl2。下图装置可用于制备较干燥、纯净的Cl2。
①广口瓶Ⅱ中盛放的溶液为
A.氢氧化钠溶液 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.硝酸银溶液
②请按正确的顺序连接装置:H→_____、_____→____、____→E,
③MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为
(2)过程1所得NaClO溶液中需要加入NaOH固体,其目的是
(3)过程2中所发生反应的离子方程式为
(4)过程3中所发生反应的离子方程式如下:
①请将上述离子方程式配平,并用双线桥表示电子的转移
②一个完整的氧化还原反应往往可以拆成两个半反应,一个为“氧化半反应”,另一个为“还原半反应”,两个半反应可以通过叠加得到总反应。如Zn+Cu2+=Zn2++Cu的氧化半反应为Zn-2e- =Zn2+,还原半反应为Cu2++2e- =Cu。则上述离子方程式对应的氧化半反应为
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10 . 氮氧化物(NOx)是硝酸和肼等工业的主要污染物。采用选择性催化还原或氧化吸收法可有效脱除烟气中的氮氧化物。
(1)利用甲烷可将氮氧化物还原为氮气除去。已知:
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g);ΔH=a kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);ΔH=b kJ·mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=c kJ·mol-1
反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=___________ kJ·mol-1。
(2)一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。
①由A到B的变化过程可用离子反应方程式表示为___________ 。
②脱除NO的总反应为___________ 。
(3)电解氧化吸收法可将废气中的NOx转变为硝态氮。分别向0.1mol·L-1NaCl溶液和0.08mol·L-1Na2SO4溶液(起始pH均调至9)中通入NO,测得电流强度与NO的脱除率的关系如图3所示。
①电解Na2SO4溶液时产生H2O2。H2O2氧化吸收NO的离子方程式为___________ 。
②电解NaCl溶液作吸收液时,NO的去除率始终比Na2SO4溶液的大,原因是___________ 。
(1)利用甲烷可将氮氧化物还原为氮气除去。已知:
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g);ΔH=a kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);ΔH=b kJ·mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=c kJ·mol-1
反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=
(2)一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。
①由A到B的变化过程可用离子反应方程式表示为
②脱除NO的总反应为
(3)电解氧化吸收法可将废气中的NOx转变为硝态氮。分别向0.1mol·L-1NaCl溶液和0.08mol·L-1Na2SO4溶液(起始pH均调至9)中通入NO,测得电流强度与NO的脱除率的关系如图3所示。
①电解Na2SO4溶液时产生H2O2。H2O2氧化吸收NO的离子方程式为
②电解NaCl溶液作吸收液时,NO的去除率始终比Na2SO4溶液的大,原因是
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