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解题方法
1 . 碲()是第ⅥA族元素,可用作合金材料的添加剂、催化剂等。一种利用含碲废料(主要成分是、)制取粗碲、固体的工艺流程如图所示。已知:属于两性氧化物,难溶于水,易溶于强酸和强碱,分别生成和。
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程在焙烧炉内完成,焙烧炉内壁材料可以为___________(填标号)。
(2)“焙烧”常采用逆流操作,即空气从焙烧炉下部通入,废料粉从上部加入,这样操作的目的是___________ ;“焙烧”时,转化为和,该反应的化学方程式为___________ 。
(3)“调”时控制为,此时生成的离子方程式为___________ ;加入硫酸的量不宜过多,其原因是___________ 。
(4)“还原”时,获得理论上需要标准状况下的体积为___________ ;流程中可以循环利用的物质是___________ (填化学式)。
(5)获得固体“一系列操作”包含___________ 、过滤、洗涤、干燥。
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程在焙烧炉内完成,焙烧炉内壁材料可以为___________(填标号)。
A. | B. | C. | D. |
(2)“焙烧”常采用逆流操作,即空气从焙烧炉下部通入,废料粉从上部加入,这样操作的目的是
(3)“调”时控制为,此时生成的离子方程式为
(4)“还原”时,获得理论上需要标准状况下的体积为
(5)获得固体“一系列操作”包含
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2 . 含硫石油、煤、天然气的燃烧,硫化矿石的熔炼和焙烧,及各种含硫原料的加工生产过程等均能产生二氧化硫。
(1)画出硫原子的原子结构示意图_______ 。
(2)实验室常用亚硫酸钠固体和70%的浓硫酸反应制取二氧化硫,该反应的化学方程式_______ ;用该方法制备时,能随时控制反应速率的装置是_______ (填标号),原因是_______ 。
①写出上述反应的离子方程式_______ 。
②该空气样品中的含量为_______ 。
(4)为了减少二氧化硫产生的危害,可以采取的措施是_______ 。
(1)画出硫原子的原子结构示意图
(2)实验室常用亚硫酸钠固体和70%的浓硫酸反应制取二氧化硫,该反应的化学方程式
A. B. C. D.
(3)为测定空气中的含量,某小组同学将空气样品经过管道通入盛有酸性溶液的密闭容器中,若管道中空气流量为,经过恰好使酸性溶液完全褪色(假定样品中的可被溶液充分吸收且样品中其他成分不与反应)。①写出上述反应的离子方程式
②该空气样品中的含量为
(4)为了减少二氧化硫产生的危害,可以采取的措施是
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3 . 高纯硅用于制作光伏电池,如图是一种生产高纯硅的工艺流程图:已知:①流化床反应器的主反应:;
②还原炉的主反应:;
③SiHCl3极易水解。回答下列问题:
(1)Si在元素周期表中的位置为________ 。石英砂的主要成分为SiO2,能溶于HF的水溶液,写出其化学方程式________ 。
(2)电弧炉中生成粗硅,反应的化学方程式为________ 。若电弧炉中焦炭过量,还会有SiC生成,石英砂和焦炭生成SiC的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为________ 。
(3)整个操作流程都需隔绝空气,原因是________ (答出两条 即可)。
(4)SiHCl3极易发生水解反应,其生成物之一是一种可燃性气体,则SiHCl3水解的化学方程式为________ 。
(5)上述操作流程中可以循环利用的物质是________ 。
②还原炉的主反应:;
③SiHCl3极易水解。回答下列问题:
(1)Si在元素周期表中的位置为
(2)电弧炉中生成粗硅,反应的化学方程式为
(3)整个操作流程都需隔绝空气,原因是
(4)SiHCl3极易发生水解反应,其生成物之一是一种可燃性气体,则SiHCl3水解的化学方程式为
(5)上述操作流程中可以循环利用的物质是
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解题方法
4 . CoSO47H2O有着广泛的应用,可以用作催化剂,用于有机合成反应中;还可以用于电镀、染色、制备颜料等工业应用。一种水钴矿中含SiO2、Co2O3、CuO、FeO、Al2O3、CaO及MgO等,以该水钴矿为原料提取出CoSO4·7H2O的工艺流程如下:已知:①KCaF23.410-11,KMgF2910-9;
②当离子浓度小于或等于10-5molL-1时认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)为提高“浸出”速率,可以采取的措施是_______ 写出2条措施即可)。
(2)“浸出”步骤中,Co2O3发生反应的化学方程式为_______ 。
(3)滤渣Ⅰ的成分是_______ (填化学式)。
(4)“除铁、铝”步骤中,除铁时反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______ ;除铝时同时生成沉淀和气体,则发生反应的离子方程式为_______ 。
(5)“除钙、镁”步骤时,当钙离子和镁离子恰好除尽时,溶液中的氟离子浓度应不低于_______ molL-1。
(6)由“过滤Ⅱ”后的母液得到CoSO47H2O的操作是_______ ,_______ 、过滤、洗涤、干燥。
②当离子浓度小于或等于10-5molL-1时认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)为提高“浸出”速率,可以采取的措施是
(2)“浸出”步骤中,Co2O3发生反应的化学方程式为
(3)滤渣Ⅰ的成分是
(4)“除铁、铝”步骤中,除铁时反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(5)“除钙、镁”步骤时,当钙离子和镁离子恰好除尽时,溶液中的氟离子浓度应不低于
(6)由“过滤Ⅱ”后的母液得到CoSO47H2O的操作是
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5 . CoO可用于制取催化剂,可以由含钴废料(主要成分为Co2O3,还含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3 和MgO)经过如下过程进行制取:(1)含钴废料用硫酸和Na2SO3溶液浸出后,溶液中含有的阳离子是Na+、H+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+和Mg2+。
①写出“浸取”时Co2O3所发生反应的离子方程式:___________ 。
②“浸取”时含钴废料、硫酸和Na2SO3溶液混合的方式为___________ 。
(2)已知:
①氧化性Co3+>H2O2;
②Ksp(MgF2)=6.4×10-11;CoF2可溶于水;Fe3+、Al3+与F-可生成配合物难以沉淀;
③实验条件下金属离子转化为氢氧化物时开始沉淀及沉淀完全的pH如下表所示:
补充完整由“浸取液”制取CoC2O4·2H2O的实验方案:取一定量的浸取液,___________ ,过滤,向滤液中滴加2 mol·L-1 (NH4)2C2O4溶液……得到CoC2O4·2H2O晶体(实验中须使用的试剂:2 mol·L-1的氨水、5%的H2O2溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、1 mol·L-1的NH4F溶液)。
(3)已知:Ksp(CoC2O4)=4×10-8、Ka1(H2C2O4)=5×10-2、Ka2(H2C2O4)=5×10-5。
①反应Co2++H2C2O4CoC2O4↓+2H+的平衡常数为___________ 。
②制取CoC2O4·2H2O时使用(NH4)2C2O4溶液而不是Na2C2O4溶液的原因是___________ 。
(4)为测定草酸钴样品的纯度,进行如下实验:
①取草酸钴样品3.000 g,加入100.00 mL 0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液,加热充分反应至不再有CO2气体产生(该条件下Co2+不被氧化,杂质不参与反应)。
②将溶液冷却,加水稀释定容至250 mL。
③取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L-1 FeSO4溶液滴定过量的KMnO4,恰好完全反应时消耗18.00 mL FeSO4溶液。计算样品中CoC2O4·2H2O的质量分数,并写出计算过程___________ 。[已知:M(CoC2O4·2H2O)=183]
①写出“浸取”时Co2O3所发生反应的离子方程式:
②“浸取”时含钴废料、硫酸和Na2SO3溶液混合的方式为
(2)已知:
①氧化性Co3+>H2O2;
②Ksp(MgF2)=6.4×10-11;CoF2可溶于水;Fe3+、Al3+与F-可生成配合物难以沉淀;
③实验条件下金属离子转化为氢氧化物时开始沉淀及沉淀完全的pH如下表所示:
Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Co2+ | Mg2+ | |
开始沉淀pH | 1.9 | 3.4 | 6.9 | 6.6 | 9.1 |
沉淀完全pH | 3.2 | 4.7 | 8.9 | 9.2 | 11.1 |
(3)已知:Ksp(CoC2O4)=4×10-8、Ka1(H2C2O4)=5×10-2、Ka2(H2C2O4)=5×10-5。
①反应Co2++H2C2O4CoC2O4↓+2H+的平衡常数为
②制取CoC2O4·2H2O时使用(NH4)2C2O4溶液而不是Na2C2O4溶液的原因是
(4)为测定草酸钴样品的纯度,进行如下实验:
①取草酸钴样品3.000 g,加入100.00 mL 0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液,加热充分反应至不再有CO2气体产生(该条件下Co2+不被氧化,杂质不参与反应)。
②将溶液冷却,加水稀释定容至250 mL。
③取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L-1 FeSO4溶液滴定过量的KMnO4,恰好完全反应时消耗18.00 mL FeSO4溶液。计算样品中CoC2O4·2H2O的质量分数,并写出计算过程
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6 . 海洋资源的利用具有广阔的前景。利用空气吹出法从海水中提取溴的流程如图:已知:常压下,溴单质沸点为58.5℃
(1)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为_______ 。
(2)“蒸馏塔”具有将溴单质与水溶液分离的作用,其温度应控制在_____ (填序号)。
A.40∼50℃ B.60∼70℃ C.100℃以上
(3)物质A_____ (填化学式)可以循环利用。
(4)探究“氧化”的适宜条件,测得不同条件下溶液中被氧化的的百分含量如图:已知:表示加入氯元素与海水中溴元素物质的量之比。
①结合实际生产,“氧化”的适宜条件为______ 。
②海水中溴元素的浓度是64mg/L,经该方法处理后1m3海水最终得到38.4gBr2,则该实验海水中溴元素的提取率为______ 。
③吸收后的空气进行循环利用,吹出时,吹出塔中吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示,当流量过大,吹出率反而下降,其原因:______ 。
(1)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为
(2)“蒸馏塔”具有将溴单质与水溶液分离的作用,其温度应控制在
A.40∼50℃ B.60∼70℃ C.100℃以上
(3)物质A
(4)探究“氧化”的适宜条件,测得不同条件下溶液中被氧化的的百分含量如图:已知:表示加入氯元素与海水中溴元素物质的量之比。
①结合实际生产,“氧化”的适宜条件为
②海水中溴元素的浓度是64mg/L,经该方法处理后1m3海水最终得到38.4gBr2,则该实验海水中溴元素的提取率为
③吸收后的空气进行循环利用,吹出时,吹出塔中吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示,当流量过大,吹出率反而下降,其原因:
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7 . 锌是一种重要的金属,锌及其化合物被广泛应用于汽车、建筑、船舶、电池等行业。现某科研小组以固体废锌催化剂(主要成分是,含少量、、、等杂质)为原料制备锌的工艺流程如图所示:已知:①“浸取”时,和转化为、进入溶液。
②25℃时,,
③深度除杂标准:溶液中≤2.0×10-6
(1)“浸取”温度为30℃,锌的浸出率可达,继续升温浸出率反而下降,其原因为___________ 。
(2)“滤渣1”的主要成分为、___________ 。
(3)“深度除锰”是将残留的转化为,写出该过程的离子方程式___________ 。
(4)“深度除铜”时,锌的最终回收率,除铜效果(用反应后溶液中的铜锌比表示)与加入量的关系曲线如图所示。①“深度除铜”时加入量最优选择___________ (填标号)
A.100% B.110% C.120% D.130%
②由图可知,当达到一定量的时候,锌的最终回收率下降的原因是___________ (用离子方程式解释)。
(5)原子能形成多种配位化合物,一种锌的配合物结构如图:①配位键①和②相比,较稳定的是___________ 。
②键角③___________ 120°(填“<”或“=”)。
②25℃时,,
③深度除杂标准:溶液中≤2.0×10-6
(1)“浸取”温度为30℃,锌的浸出率可达,继续升温浸出率反而下降,其原因为
(2)“滤渣1”的主要成分为、
(3)“深度除锰”是将残留的转化为,写出该过程的离子方程式
(4)“深度除铜”时,锌的最终回收率,除铜效果(用反应后溶液中的铜锌比表示)与加入量的关系曲线如图所示。①“深度除铜”时加入量最优选择
A.100% B.110% C.120% D.130%
②由图可知,当达到一定量的时候,锌的最终回收率下降的原因是
(5)原子能形成多种配位化合物,一种锌的配合物结构如图:①配位键①和②相比,较稳定的是
②键角③
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8 . 稀土金属(RE)属于战略性金属,我国的稀土提炼技术位于世界领先地位。一种从废旧磁性材料[主要成分为铈(Ce)、Al、Fe和少量不溶于酸的杂质]中回收稀土金属Ce的工艺流程如图所示。已知:①Ce(H2PO4)3难溶于水和稀酸。②常温下,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16.4,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32.9,Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20。③当溶液中的金属离子浓度小于或等于10-5mol/L时,可认为已沉淀完全。
(1)为提高酸浸的速率,可采取的措施为___________ (写一条即可)。
(2)常温下,“酸浸”后测得溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L,c(Ce3+)=0.01mol/L,则“沉Ce”时,为了使Al3+完全沉淀,但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3,需要调节溶液的pH范围为___________ 。
(3)“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应的离子方程式为___________ ,“滤液2”中铝元素的存在形式为___________ (填化学式)。
(4)“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O,将其煅烧可得Ce2O3和一种无毒的气体,发生反应的化学方程式为___________ 。
(5)某稀土金属氧化物的立方晶胞如图所示,则该氧化物的化学式为___________ ,距离RE原子最近的O原子有___________ 个。若M(晶胞)=Mg/mol,晶胞边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度为___________ g/cm3(列出计算式)。
(1)为提高酸浸的速率,可采取的措施为
(2)常温下,“酸浸”后测得溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L,c(Ce3+)=0.01mol/L,则“沉Ce”时,为了使Al3+完全沉淀,但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3,需要调节溶液的pH范围为
(3)“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应的离子方程式为
(4)“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O,将其煅烧可得Ce2O3和一种无毒的气体,发生反应的化学方程式为
(5)某稀土金属氧化物的立方晶胞如图所示,则该氧化物的化学式为
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9 . 已知短周期元素分布在三个周期,最外层电子数相同,原子序数大于,其中的简单离子半径在同周期中最小,单质极易与常见无色无味液态物质发生置换反应且作氧化剂,在短周期中的最高价氧化物对应水化物的碱性最强。回答下列问题:
(1)在元素周期表中的位置是___________ ,元素的离子结构示意图:___________ ,的电子式:___________ 。
(2)的简单氢化物熔、沸点更高的是___________ (填化学式),原因是___________ 。
(3)在与的混合液中,通入足量,是工业制取的一种方法,写出该反应的化学方程式:___________ 。
(4)镓的化合物氮化镓(和砷化镓()作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着技术的发展,它们的商用价值进入“快车道”。
①下列有关说法正确的是___________ 。(填字母)
a.位于元素周期表第四周期第ⅣA族
b.为门捷列夫预言的“类铝”
c.的最高价氧化物对应水化物的碱性比元素最高价氧化物对应水化物的碱性强
d.酸性:
②废弃的含的半导体材料可以用浓硝酸溶解,放出气体,同时生成和,该反应的化学方程式为___________ 。
(1)在元素周期表中的位置是
(2)的简单氢化物熔、沸点更高的是
(3)在与的混合液中,通入足量,是工业制取的一种方法,写出该反应的化学方程式:
(4)镓的化合物氮化镓(和砷化镓()作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着技术的发展,它们的商用价值进入“快车道”。
①下列有关说法正确的是
a.位于元素周期表第四周期第ⅣA族
b.为门捷列夫预言的“类铝”
c.的最高价氧化物对应水化物的碱性比元素最高价氧化物对应水化物的碱性强
d.酸性:
②废弃的含的半导体材料可以用浓硝酸溶解,放出气体,同时生成和,该反应的化学方程式为
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10 . 电子工业中,用溶液腐蚀覆铜板制造印刷电路板后,采用下列流程从废液中回收铜并重新得到溶液。回答下列问题:
(1)溶液腐蚀覆铜板反应的化学方程式为___________ 。
(2)废液中加入过量发生反应的离子方程式为___________ 、___________ 。
(3)滤渣为混合物。物质是___________ 。
(4)通入可以使废液再生,发生反应的化学方程式为___________ ;工业上通常用双氧水代替,这样做的优点是___________ 。
(1)溶液腐蚀覆铜板反应的化学方程式为
(2)废液中加入过量发生反应的离子方程式为
(3)滤渣为混合物。物质是
(4)通入可以使废液再生,发生反应的化学方程式为
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