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1 . 五氧化二饥广泛用于冶金、化工等行业。某废钒催化剂主要含有、、CaO、、、等,采取如下工艺流程回收其中的钒制备;已知:溶液中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)基态V原子的价电子轨道表示式为________ 。
(2)浸出渣的主要成分是________ ,“酸浸还原”中;和均转化为,写出转化为反应的离子方程式为________ 。
(3)“氧化”中被氧化的元素主要有________ (填元素符号)。
(4)“调pH”中有沉淀生成,写出生成沉淀反应的离子方程式________ 。
(5)“沉钒”中需要加入过量,其原因是________ 。晶体未经洗涤直接进行“煅烧”,将导致产品中混有________ 杂质。
(6)工艺中可循环利用的物质有________ 。
(7)一定温度下,溶解在NaOH溶液中,可得到偏钒酸钠。偏钒酸钠阴离子呈现如图1所示的无限链状结构。碳化钒主要用于制造钒钢及碳化物硬质合金添加剂,其晶胞结构如图2所示。①偏钒酸钠的化学式为________ 。
②碳化钒晶胞中与碳原子距离最近且相等的碳原子个数为________ 。
③若碳化钒合金的密度为,阿伏加德罗常数值为,则晶胞参数________ nm。
金属离子 | ||||
开始沉淀时()的pH | 12.4 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时()的pH | 13.8 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(1)基态V原子的价电子轨道表示式为
(2)浸出渣的主要成分是
(3)“氧化”中被氧化的元素主要有
(4)“调pH”中有沉淀生成,写出生成沉淀反应的离子方程式
(5)“沉钒”中需要加入过量,其原因是
(6)工艺中可循环利用的物质有
(7)一定温度下,溶解在NaOH溶液中,可得到偏钒酸钠。偏钒酸钠阴离子呈现如图1所示的无限链状结构。碳化钒主要用于制造钒钢及碳化物硬质合金添加剂,其晶胞结构如图2所示。①偏钒酸钠的化学式为
②碳化钒晶胞中与碳原子距离最近且相等的碳原子个数为
③若碳化钒合金的密度为,阿伏加德罗常数值为,则晶胞参数
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解题方法
2 . 金属钛硬度大、熔点高、耐腐蚀,易被氧化,被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分,钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛,生产的工艺流程图如图,其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为:。已知熔点为1850℃,回答下列问题:
(1)生产时将钛铁矿精矿粉碎后再与浓硫酸反应,其目的是_______ ,钛酸亚铁()中钛元素的化合价为_______ 价。
(2)滤液Ⅱ中主要物质是,反应①的化学方程式是_______ 。
(3)反应②生成和一种可燃性气体,其化学反应方程式为_______ 。
(4)反应③需要在氩气氛围中进行,原因是_______ 。
(5)CO与反应可制备,由和构成的质子交换膜燃料电池总反应为,负极的电极反应式为_______ 。若外电路中转移2mol电子,则上述燃料电池所消耗的在标准状况下的体积为_______ L
(1)生产时将钛铁矿精矿粉碎后再与浓硫酸反应,其目的是
(2)滤液Ⅱ中主要物质是,反应①的化学方程式是
(3)反应②生成和一种可燃性气体,其化学反应方程式为
(4)反应③需要在氩气氛围中进行,原因是
(5)CO与反应可制备,由和构成的质子交换膜燃料电池总反应为,负极的电极反应式为
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3 . 绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是_______ (填元素符号),Cr元素在元素周期表中的位置_______ ,
(2)滤渣I的主要成分是_______ (填化学式)。
(3)工序③中发生反应的离子方程式为_______ 。
(4)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为_____ 。钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种_______ (填“吸收光谱” 或“发射光谱”)。
(5)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为_______ 。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全;A1(OH)3+OH-⇌Al(OH):K=100.63,Kw=10-14,Ksp[A1(OH)3]=10-33)
(6)基态Al原子的核外电子排布式为_______ 。Fe的晶胞结构如图所示,已知NA表示阿伏加德罗常数的值,若晶胞参数为a nm,则Fe晶胞的密度为_______ g•cm-3(用含NA和a的代数式表示)。
回答下列问题:
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是
(2)滤渣I的主要成分是
(3)工序③中发生反应的离子方程式为
(4)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为
(5)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为
(6)基态Al原子的核外电子排布式为
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4 . 随着新能源汽车的不断发展,从经济价值、环境保护等多重背景下考虑,废旧锂离子电池中的锂、镍、钴、锰金属的回收利用已经刻不容缓。某科研团队对废旧三元锂电池进行处理,工艺如图所示:
查阅资料显示:
a.正极片预处理后的粉料中主要成分与终端产品2相同,均为,且其中所含镍、钴、锰的化合价均为+3价。杂质主要为。
b.碳酸锂的溶解度随温度升高而减小。
(1)镍位于元素周期表第_______ 周期第_______ 族。
(2)写出粉料中的通过“浸出还原”得到含、、、溶液的化学反应方程式:______________________________________________ 。
(3)温度、浸出时间对镍、钴、锰的浸出率的影响如下图所示。根据图中信息,应选择的温度为_______ ,浸出时间为_______ 。除以上两因素外,任写一种对浸出率有影响的因素:_____________________ 。
(4)“浸出还原”后,可用低浓度的碳酸氢铵溶液除杂,写出反应的离子方程式_____________________ 。
(5)“共沉淀”后的滤液中含有大量,加碳酸钠后,对溶液采用如下“系列操作”可得到终端产品1:_______ 、_______ 、洗涤、干燥。
(6)一种钴镍氧化物的立方晶胞结构如图,该晶体的化学式为_______ ;已知晶胞参数为,晶胞密度为,据此推断阿伏加德罗常数_______ 。(列出计算式)
查阅资料显示:
a.正极片预处理后的粉料中主要成分与终端产品2相同,均为,且其中所含镍、钴、锰的化合价均为+3价。杂质主要为。
b.碳酸锂的溶解度随温度升高而减小。
(1)镍位于元素周期表第
(2)写出粉料中的通过“浸出还原”得到含、、、溶液的化学反应方程式:
(3)温度、浸出时间对镍、钴、锰的浸出率的影响如下图所示。根据图中信息,应选择的温度为
(4)“浸出还原”后,可用低浓度的碳酸氢铵溶液除杂,写出反应的离子方程式
(5)“共沉淀”后的滤液中含有大量,加碳酸钠后,对溶液采用如下“系列操作”可得到终端产品1:
(6)一种钴镍氧化物的立方晶胞结构如图,该晶体的化学式为
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5 . I.神舟十九号载人航天飞船运载火箭用偏二甲肼作燃料,四氧化二氮作推进剂,点燃后两者反应生成3种常见无污染物质。已知:常温下,为无色液体,易溶于水;有剧毒,熔点为,沸点为21.2℃,设NA为阿伏伽德罗常数的值。
(1)写出和发生反应的化学方程式:___________ 。
(2)中含有的N原子数为________ ,与_______ g中含有的N原子数相同。
(3)将a%的水溶液跟b%的水溶液混合,得到的溶液密度为,设的摩尔质量为,则混合后溶液的物质的量浓度为___________ (用含字母的式子表示)。
Ⅱ.化学工业为医疗等提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。某同学购买了一瓶“84”消毒液,部分标签如图所示。
净含量:1000 mL 密度:1.19 g·cm-3主要成分:25%NaClO
注意事项:密封保存,易吸收空气中的CO2变质,稀释100倍(体积比)后使用,回答下列问题:
(4)该同学取100 mL该“84”消毒液稀释后用于消毒(假设稀释后溶液密度为1 g·cm-3),稀释后的溶液中c(Na+)=___________ mol·L-1(保留一位有效数字)。
(5)“84”消毒液的稀溶液在浸泡餐具过程中,因吸收空气中使消毒杀菌能力增强,产物中有小苏打,请用离子方程式说明原因:___________ 。一瓶“84”消毒液最多能吸收空气中___________ L CO2(标准状况下)。
(6)该同学参阅“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL 0.2 mol·L-1的消毒液。
①需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、______ 。
②需要用托盘天平称量的NaClO固体质量为______ g。
③下列关于容量瓶的使用操作,正确的是______ 。________ 。
(8)下列操作可能导致所配溶液浓度偏低的是______ (填字母)。
A.移液时,未洗涤烧杯和玻璃棒B.溶解后未经冷却就移液
C.移液时,有少量液体溅出D.定容时,俯视刻度线
E.容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
(9)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO的有效氯含量为______ (计算结果保留两位小数)。
(1)写出和发生反应的化学方程式:
(2)中含有的N原子数为
(3)将a%的水溶液跟b%的水溶液混合,得到的溶液密度为,设的摩尔质量为,则混合后溶液的物质的量浓度为
Ⅱ.化学工业为医疗等提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。某同学购买了一瓶“84”消毒液,部分标签如图所示。
净含量:1000 mL 密度:1.19 g·cm-3主要成分:25%NaClO
注意事项:密封保存,易吸收空气中的CO2变质,稀释100倍(体积比)后使用,回答下列问题:
(4)该同学取100 mL该“84”消毒液稀释后用于消毒(假设稀释后溶液密度为1 g·cm-3),稀释后的溶液中c(Na+)=
(5)“84”消毒液的稀溶液在浸泡餐具过程中,因吸收空气中使消毒杀菌能力增强,产物中有小苏打,请用离子方程式说明原因:
(6)该同学参阅“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL 0.2 mol·L-1的消毒液。
①需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、
②需要用托盘天平称量的NaClO固体质量为
③下列关于容量瓶的使用操作,正确的是
A.B.C.D.
(7)工业可用纯碱代替烧碱生产某些化工产品,如用饱和纯碱溶液与反应可制得一种在生产生活中常用于漂白、消毒的物质,同时有生成,该反应的化学方程式是(8)下列操作可能导致所配溶液浓度偏低的是
A.移液时,未洗涤烧杯和玻璃棒B.溶解后未经冷却就移液
C.移液时,有少量液体溅出D.定容时,俯视刻度线
E.容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
(9)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO的有效氯含量为
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6 . 亚硝酸钠()是一种工业盐,外观与食盐非常相似,但毒性较强,食品中添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组设计实验探究的性质。
(1)根据中N的化合价是___________ ,推测有___________ (填“氧化性”、“还原性”或“氧化性和还原性”)。
(2)已知能发生如下反应:。用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目:___________ 。
(3)实验操作如表所示,请完善表格中的实验现象和结论(已知遇淀粉变蓝)。
③通过上述实验可知,、、的氧化性由强到弱的顺序为___________ 。
④写出实验3中发生反应的化学方程式:___________ 。
(1)根据中N的化合价是
(2)已知能发生如下反应:。用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目:
(3)实验操作如表所示,请完善表格中的实验现象和结论(已知遇淀粉变蓝)。
实验 | 实验操作及现象或结果 | 结论 |
1 | 取5mL溶液于试管中,加入少量KI溶液,充分反应后,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝 | 具有① |
2 | 取2mL溶液(先酸化好)于试管中,滴加足量的溶液,可观察到的实验现象为② | 具有还原性 |
3 | 固体与70%硫酸反应生成了NO和两种气体 | 具有氧化性和还原性 |
④写出实验3中发生反应的化学方程式:
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7 . 研究氮及其化合物的性质,对有效改善人类的生存环境具有重要意义。物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。如图所示是的其部分化合物的“价类二维图”,根据图示回答下列问题:
(1)下列变化属于“氮的固定”的是___________(填字母)。
(2)从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断,图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有_____ 。
(3)请用化学方程式说明浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中的原因___________ 。
(4)硝酸与某些物质反应,不仅可被还原为或,浓度更低时硝酸还可以被还原为、或等,请将下列3种物质:、和分别填入下面对应的横线上,并配平该反应的化学方程式_________ 。__________=_____________________
(5)将64 g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.9 mol,这些气体恰好能被650 mL2 mol/LNaOH溶液完全吸收,生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,其中生成的NaNO3的物质的量为___________ mol(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O)。
(6)某同学在实验室制备氨气,准备了一些如图装置。
为实验室制取氨气的发生装置,反应的化学方程式为________ 。欲收集一瓶干燥的氨气,挑选出上图中的适当装置,其连接顺序为:发生装置______ (按气流方向,用小写字母表示)。
(1)下列变化属于“氮的固定”的是___________(填字母)。
A.植物从土壤中吸收氮肥 |
B.硝酸和氨气反应生成氮肥 |
C.将空气中的氮气转变为氮的化合物 |
D.大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质 |
(3)请用化学方程式说明浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中的原因
(4)硝酸与某些物质反应,不仅可被还原为或,浓度更低时硝酸还可以被还原为、或等,请将下列3种物质:、和分别填入下面对应的横线上,并配平该反应的化学方程式
(5)将64 g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.9 mol,这些气体恰好能被650 mL2 mol/LNaOH溶液完全吸收,生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,其中生成的NaNO3的物质的量为
(6)某同学在实验室制备氨气,准备了一些如图装置。
为实验室制取氨气的发生装置,反应的化学方程式为
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解题方法
8 . 钴蓝是一种重要的蓝色颜料。利用含钴废料(主要成分为LiCoO2,还含有少量的铝箔)制备钴蓝的一种工艺流程如图:
已知:
请回答以下问题:
(1)写出“酸浸”步骤中LiCoO2发生反应的化学方程式___________ ;在实际生产中,“酸浸”不用盐酸的原因是___________ 。
(2)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如图1所示,则有机磷萃取的最佳pH为___________ 。
(3)根据图2判断,“沉锂”步骤中获取的操作依次是___________ 、___________ 、洗涤、干燥。
(4)写出灼烧过程中主要反应的化学方程式___________ 。
已知:
请回答以下问题:
(1)写出“酸浸”步骤中LiCoO2发生反应的化学方程式
(2)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如图1所示,则有机磷萃取的最佳pH为
(3)根据图2判断,“沉锂”步骤中获取的操作依次是
(4)写出灼烧过程中主要反应的化学方程式
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2023高一下·重庆·竞赛
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9 . 是制造电信器材软磁铁氧体,合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。用粉与矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备的工艺如下图所示:
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
(1)已知“滤渣1”含有S和,写出“溶浸”中生成S的化学方程式______ 。
(2)加入氧化的是哪种离子______ ?
(3)“调pH”控制的pH为4.7~6.0之间,写出“滤渣2”的化学式______ 。
(4)“除杂1”的目的是加入除去和,分析该步骤不能通过调节pH除杂的原因______ 。
(5)写出“沉锰”的离子方程式______ 。
(6)在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物,某小组称取一定质量的固体在空气中加热,测得固体质量的残留率随着温度的变化如图所示。
①写出从开始加热到A点过程中发生反应的化学方程式______ 。
②若D点对应的固体残留率为64.52%,写出D点残留固体的成分及物质的量之比______ 。
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | |||||||
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)已知“滤渣1”含有S和,写出“溶浸”中生成S的化学方程式
(2)加入氧化的是哪种离子
(3)“调pH”控制的pH为4.7~6.0之间,写出“滤渣2”的化学式
(4)“除杂1”的目的是加入除去和,分析该步骤不能通过调节pH除杂的原因
(5)写出“沉锰”的离子方程式
(6)在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物,某小组称取一定质量的固体在空气中加热,测得固体质量的残留率随着温度的变化如图所示。
①写出从开始加热到A点过程中发生反应的化学方程式
②若D点对应的固体残留率为64.52%,写出D点残留固体的成分及物质的量之比
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解题方法
10 . 疫情防控期间,含氯消毒剂功不可没。
(1)实验室用和浓盐酸制取的离子方程式为_______ 。
(2)是新型的自来水消毒剂,某研究小组用如图装置制备少量(夹持装置已略去)。
已知:常温下极不稳定,为易溶于水但不与水反应的易挥发、易爆气体,沸点11℃。
①产物中的化合价是_______ 。
②以和为原料,制得和,反应的化学方程式为_______ 。
③盛放仪器的名称为_______ ,冰水浴的作用是_______ 。
④产物气被集气瓶B中盛放的稳定剂(某混合盐溶液)吸收,稳定剂的作用是_______ 。
⑤烧杯中混合液的作用是吸收尾气,试配平离子方程式:_______ 。
_________________________________
(3)有效氯可用于衡量含氯消毒剂的消毒能力,的有效氯=有效系数×含氯量,其中2是有效系数即夺取电子数,含氯量为氯的相对原子量与消毒剂分子量的比值。已知理论上杀菌消毒的最终产物为,则的有效系数为_______ ,其有效氯为_______ (保留1位小数)。
(4)在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐,需将其转化为除去。下列试剂中,可将转化为的是_______ (填字母序号)。
A. B. C.
(1)实验室用和浓盐酸制取的离子方程式为
(2)是新型的自来水消毒剂,某研究小组用如图装置制备少量(夹持装置已略去)。
已知:常温下极不稳定,为易溶于水但不与水反应的易挥发、易爆气体,沸点11℃。
①产物中的化合价是
②以和为原料,制得和,反应的化学方程式为
③盛放仪器的名称为
④产物气被集气瓶B中盛放的稳定剂(某混合盐溶液)吸收,稳定剂的作用是
⑤烧杯中混合液的作用是吸收尾气,试配平离子方程式:
_________________________________
(3)有效氯可用于衡量含氯消毒剂的消毒能力,的有效氯=有效系数×含氯量,其中2是有效系数即夺取电子数,含氯量为氯的相对原子量与消毒剂分子量的比值。已知理论上杀菌消毒的最终产物为,则的有效系数为
(4)在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐,需将其转化为除去。下列试剂中,可将转化为的是
A. B. C.
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2023-01-10更新
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345次组卷
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2卷引用:广东省东莞市2022-2023学年高一上学期期末考试化学试题