1 . 工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS2,还含有少量SiO2等)制备CuCl的工艺流程如图:
已知:①CuCl是一种难溶于水和乙醇的白色固体,在潮湿的空气中易水解氧化为碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl。
(2)25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20、Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。
回答下列问题:
(1)“滤渣A”的主要成分是_______ (填化学式)。
(2)“浸取”时,H2O2的实际用量远远超过理论用量,可能原因是______ 。
(3)当溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol•L-1时,可认为该离子已沉淀完全。加入CuO调pH,使溶液中Fe3+沉淀完全,此时,溶液中c(Cu2+)=0.22mol•L-1,则“调pH”的合理范围为_______ 。
(4)“还原”过程生成CuCl的离子方程式是_______ 。
(5)“一系列操作”是指:加入去氧水、过滤、用无水乙醇洗涤、真空干燥。加入去氧水的目的是______ 。
(6)①已知:CuCl的熔点为326℃,能升华,熔化呈液态时不导电。则CuCl晶体属于_______ (填晶体类型)。写出基态Cu+的核外电子排布式_______ 。
②原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置,图中位置原子的坐标参数为(,,),则图中位置原子的坐标参数为_______ 。
已知:①CuCl是一种难溶于水和乙醇的白色固体,在潮湿的空气中易水解氧化为碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl。
(2)25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20、Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。
回答下列问题:
(1)“滤渣A”的主要成分是
(2)“浸取”时,H2O2的实际用量远远超过理论用量,可能原因是
(3)当溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol•L-1时,可认为该离子已沉淀完全。加入CuO调pH,使溶液中Fe3+沉淀完全,此时,溶液中c(Cu2+)=0.22mol•L-1,则“调pH”的合理范围为
(4)“还原”过程生成CuCl的离子方程式是
(5)“一系列操作”是指:加入去氧水、过滤、用无水乙醇洗涤、真空干燥。加入去氧水的目的是
(6)①已知:CuCl的熔点为326℃,能升华,熔化呈液态时不导电。则CuCl晶体属于
②原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置,图中位置原子的坐标参数为(,,),则图中位置原子的坐标参数为
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2 . 卤族元素单质及其化合物应用广泛。具有与卤素单质相似的化学性质。在常温下能与Cu反应生成致密的氟化物薄膜,还能与熔融的反应生成硫酰氟()。与浓硫酸反应可制得HF,常温下,测得氟化氢的相对分子质量约为37.通入酸性溶液中可制得黄绿色气体,该气体常用作自来水消毒剂。工业用制备的热化学方程式为 。下列关于反应的说法不正确 的是
A.保持其他条件不变,平衡时升高温度, |
B.保持其他条件不变,平衡时通入,达到新平衡时变小 |
C.反应生成1mol,转移电子数目为 |
D.及时分离出CO,有利于生成 |
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3 . 钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分是、,含有的杂质有、及Mg、Al、Mn等的化合物)制备单质钒的工艺流程如图所示。
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的pH如下表所示:
②,,远大于。
回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施有___________ 、___________ 。
(2)“焙烧”时,、都转化为,写出转化为的化学方程式:___________ 。
(3)“水浸”加入调节溶液的pH为8.5,可完全除去的金属离子有___________ ,部分除去的金属离子有___________ 。“水浸”加入过量不能使完全转化为,原因是___________ 。
(4)“离子交换”与“洗脱”可表示为(为强碱性阴离子交换树脂,为在水溶液中的实际存在形式),则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用___________ 。
(5)“沉钒”过程析出晶体,需要加入过量,目的是___________ 。
(6)下列金属冶炼方法中,与本工艺流程中冶炼钒的方法相似的是___________(填字母)。
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的pH如下表所示:
金属离子 | ||||
开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | 3.0 | 8.1 |
完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 | 10.1 |
回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施有
(2)“焙烧”时,、都转化为,写出转化为的化学方程式:
(3)“水浸”加入调节溶液的pH为8.5,可完全除去的金属离子有
(4)“离子交换”与“洗脱”可表示为(为强碱性阴离子交换树脂,为在水溶液中的实际存在形式),则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用
(5)“沉钒”过程析出晶体,需要加入过量,目的是
(6)下列金属冶炼方法中,与本工艺流程中冶炼钒的方法相似的是___________(填字母)。
A.高炉炼铁 | B.电解熔融氯化钠制钠 |
C.铝热反应制锰 | D.氧化汞分解制汞 |
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4 . 下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 | 现象 | 结论 | |
A | 检验铜和浓硫酸反应之后是否有酸剩余 | 取少量反应后的溶液于试管中,依次加入盐酸和BaCl2溶液 | 若出现白色沉淀,则硫酸剩余 |
B | 探究淀粉在酸性条件下的水解程度 | 取少量淀粉溶液,加入适量稀硫酸加热5min后,再加NaOH中和硫酸,最后滴加碘水 | 溶液无明显现象,则淀粉完全水解 |
C | 比较CH3COOH和HClO的酸性强弱 | 相同条件下分别用pH试纸测定0.1mol•L-1CH3COONa溶液、0.1mol•L-1NaClO溶液的pH | NaClO溶液pH>CH3COONa溶液的pH,证明CH3COOH的酸性比HClO的酸性强 |
D | 探究浓度对化学平衡的影响 | 在4mL0.1mol•L-1K2Cr2O7溶液中加入数滴1mol•L-1NaOH溶液 | 若溶液由橙色变为黄色,则H+浓度减小,Cr2O+H2O2CrO+2H+平衡正移 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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解题方法
5 . 化合物X由四种元素组成,按如下流程进行实验。混合气体A由气体E和元素种类相同的另两种气体组成,且气体C的平均相对分子质量为8.5。混合物B中有两种固体。
请回答:
(1)组成X的四种元素为_______ ;X的化学式为_______ 。
(2)写出由X到A的化学方程式_______ 。
(3)用盐酸溶解固体F,滴加一定量KSCN溶液,得到血红色溶液Y。往溶液Y中加入一定量KCl固体,溶液Y颜色变淡,请结合离子方程式说明原因_______ 。
(4)设计实验检验混合气体A中相对分子量较小的两种气体_______ 。
请回答:
(1)组成X的四种元素为
(2)写出由X到A的化学方程式
(3)用盐酸溶解固体F,滴加一定量KSCN溶液,得到血红色溶液Y。往溶液Y中加入一定量KCl固体,溶液Y颜色变淡,请结合离子方程式说明原因
(4)设计实验检验混合气体A中相对分子量较小的两种气体
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解题方法
6 . 某铜矿酸性废水除去不溶性固体杂质后,仍含有c(H+)=0.1mol•L-1,c(Cu2+)=0.05mol•L-1,需净化处理。
已知:①含铜污水的排放标准为pH=7,c(Cu2+)≤1×10-7mol•L-1。
②Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Kb(NH3•H2O)=1.7×10-25,Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.0×10-15。
(1)中和沉淀法处理。
①向酸性废水中加入氨水,调节pH,溶液中铜的去除率与pH关系如图所示。则pH由7到10时,铜的去除率下降的主要原因为_______ (用离子方程式表示)。
②若加入石灰乳处理废水,结合计算判断生成氢氧化铜沉淀能否达到排放标准______ (写出计算过程)。
(2)硫化物沉淀法处理。
①加入Na2S处理废水,pH=7时,Na2S溶液中硫元素的主要存在的微粒为_______ 。
②用FeS处理含铜废水比Na2S效果好。请通过必要的计算和说明采用FeS处理的优点的原因______ 。
(3)溶剂萃取法。用萃取剂RH可萃取废水中的铜离子,再加入20%的硫酸进行反萃取。
①实验室进行萃取操作时,振荡静置后,需对分液漏斗放气,正确放气的图示为_______ (填标号)。
A. B. C.
②萃取时,适度增大溶液的pH,Cu2+萃取率升高的原因是_______ 。
(4)实验中需测定废液中铜离子含量。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2S2O=2I-+S4O。
请运用上述原理完成测定某弱酸性溶液中铜离子含量的实验方案:量取25.00mL废水于锥形瓶中,_______ (实验中须使用的试剂:0.1mol•L-1KI溶液、0.05000mol•L-1Na2S2O3标准溶液、0.5%淀粉溶液)。
已知:①含铜污水的排放标准为pH=7,c(Cu2+)≤1×10-7mol•L-1。
②Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Kb(NH3•H2O)=1.7×10-25,Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.0×10-15。
(1)中和沉淀法处理。
①向酸性废水中加入氨水,调节pH,溶液中铜的去除率与pH关系如图所示。则pH由7到10时,铜的去除率下降的主要原因为
②若加入石灰乳处理废水,结合计算判断生成氢氧化铜沉淀能否达到排放标准
(2)硫化物沉淀法处理。
①加入Na2S处理废水,pH=7时,Na2S溶液中硫元素的主要存在的微粒为
②用FeS处理含铜废水比Na2S效果好。请通过必要的计算和说明采用FeS处理的优点的原因
(3)溶剂萃取法。用萃取剂RH可萃取废水中的铜离子,再加入20%的硫酸进行反萃取。
①实验室进行萃取操作时,振荡静置后,需对分液漏斗放气,正确放气的图示为
A. B. C.
②萃取时,适度增大溶液的pH,Cu2+萃取率升高的原因是
(4)实验中需测定废液中铜离子含量。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2S2O=2I-+S4O。
请运用上述原理完成测定某弱酸性溶液中铜离子含量的实验方案:量取25.00mL废水于锥形瓶中,
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7 . 利用某一工业钴渣(主要成分为,含少量、、MgO、CuO)制备金属钴的流程如图所示:已知:
①沉淀1为黄钠铁矾,化学式为:。
②当某离子浓度时认为沉淀完全,,,,,
③氧化性:
(1)“浸出”过程中元发生反应的离子方程式为_______ ,用盐酸代替硫酸的缺点是_______ 。
(2)“浸出液”中加入的作用是_______ ,试剂a为_______ 。
(3)有机萃取剂用HR表示,发生萃取的反应可表示为,为回收,可向有机相中加入一定浓度的,将其反萃取到水相,其原理是_______ 。
(4)沉淀2为,当恰好沉淀完全时,溶液中HF浓度为,则此时溶液的pH=_______ 。用溶液沉钴,其水溶液中存在反应,其平衡常数为K,则K=_______ 。
(5)已知氧化性:。工业上采用惰性电极电解溶液制取钴,不用溶液代替溶液的原因是_______ 。
①沉淀1为黄钠铁矾,化学式为:。
②当某离子浓度时认为沉淀完全,,,,,
③氧化性:
(1)“浸出”过程中元发生反应的离子方程式为
(2)“浸出液”中加入的作用是
(3)有机萃取剂用HR表示,发生萃取的反应可表示为,为回收,可向有机相中加入一定浓度的,将其反萃取到水相,其原理是
(4)沉淀2为,当恰好沉淀完全时,溶液中HF浓度为,则此时溶液的pH=
(5)已知氧化性:。工业上采用惰性电极电解溶液制取钴,不用溶液代替溶液的原因是
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2023·全国·模拟预测
解题方法
8 . 铈(Ce)是人类发现的第二种稀土元素,铈的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(主要含)制备的工艺流程如下:
已知:①铈的常见化合价为+3、+4。四价铈不易进入溶液,而三价铈易进入溶液
②能与结合成,能被萃取剂萃取。
(1)焙烧后铈元素转化成和,焙烧氟碳铈矿的目的是___________ 。
(2)“酸浸II”过程中转化为,且产生黄绿色气体,用稀硫酸和替换就不会造成环境污染。则稀硫酸、与反应的离子方程式为___________ 。
(3)“操作I”的名称是___________ 。
(4)“浸出液”中含有少量及其他稀土元素的离子,可以通过“萃取”与“反萃取”作进一步分离、富集各离子。“萃取”时与萃取剂存在反应:。用D表示分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比:,其他条件不变,在浸出液中加入不同量的,以改变水层中的,D随浸出液中增大而减小的原因是___________ 。
(5)取上述流程中得到的,加酸溶解后,向其中加入含的硫酸亚铁溶液使全部被还原成,再用的酸性标准溶液滴定至终点时,消耗标准溶液。则的质量分数为___________ (已知氧化性:;的相对分子质量为208)。
已知:①铈的常见化合价为+3、+4。四价铈不易进入溶液,而三价铈易进入溶液
②能与结合成,能被萃取剂萃取。
(1)焙烧后铈元素转化成和,焙烧氟碳铈矿的目的是
(2)“酸浸II”过程中转化为,且产生黄绿色气体,用稀硫酸和替换就不会造成环境污染。则稀硫酸、与反应的离子方程式为
(3)“操作I”的名称是
(4)“浸出液”中含有少量及其他稀土元素的离子,可以通过“萃取”与“反萃取”作进一步分离、富集各离子。“萃取”时与萃取剂存在反应:。用D表示分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比:,其他条件不变,在浸出液中加入不同量的,以改变水层中的,D随浸出液中增大而减小的原因是
(5)取上述流程中得到的,加酸溶解后,向其中加入含的硫酸亚铁溶液使全部被还原成,再用的酸性标准溶液滴定至终点时,消耗标准溶液。则的质量分数为
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9 . 通过向烟道内喷入还原剂NH3,然后在催化剂的作用下将烟气中的NOx还原成清洁的N2和H2O。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式
①2NH3(g)+2NO(g)+O2(g)⇌2N2(g)+3H2O(g) ΔH1=-813kJ·mol-1
②2NO2(g)+NH3(g)⇌N2(g)+4H2O(g) ΔH2=-912kJ·mol-1
③NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)⇌2N2(g)+3H2O(g) ΔH3
④2NH3(g)+O2(g)⇌N2(g)+3H2O(g) ΔH4=-633kJ·mol-1
计算反应③的ΔH3=___________ kJ·mol-1
(2)关于合成氨工艺的下列理解,不正确的是___________(填字母)。
(3)工业上生产NH3过程中,常用Fe作催化剂,控制温度773K,压强3.0×107Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8.分析说明原料气中N2过量的理由:___________ 。
(4)若向容积为1.0L的反应容器中通入5molN2、15molH2,在不同温度下分别达到平衡时,混合气体中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。
①温度T1、T2、T3大小关系是___________ 。
②M点的平衡常数K=___________ (可用计算式表示)。
(5)铁和氨气在一定条件下发生置换反应生成氢气和另外一种化合物,该化合物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为___________ ,若两个最近的Fe原子间的距离为acm,设NA为阿伏加德罗常数的数值,则该晶体的密度是___________ gcm-3(列出表达式即可)
(1)已知下列反应的热化学方程式
①2NH3(g)+2NO(g)+O2(g)⇌2N2(g)+3H2O(g) ΔH1=-813kJ·mol-1
②2NO2(g)+NH3(g)⇌N2(g)+4H2O(g) ΔH2=-912kJ·mol-1
③NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)⇌2N2(g)+3H2O(g) ΔH3
④2NH3(g)+O2(g)⇌N2(g)+3H2O(g) ΔH4=-633kJ·mol-1
计算反应③的ΔH3=
(2)关于合成氨工艺的下列理解,不正确的是___________(填字母)。
A.工业实际生产中合成氨反应的ΔH和ΔS都小于零 |
B.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率 |
C.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行 |
D.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂“中毒” |
(4)若向容积为1.0L的反应容器中通入5molN2、15molH2,在不同温度下分别达到平衡时,混合气体中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。
①温度T1、T2、T3大小关系是
②M点的平衡常数K=
(5)铁和氨气在一定条件下发生置换反应生成氢气和另外一种化合物,该化合物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为
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10 . 某学习小组欲利用平衡体系探究影响平衡的因素,将220 mL 0.005 mol⋅L 溶液和20 mL 0.015 mol⋅L KSCN溶液混合,得血红色溶液X,进行下列实验:
实验Ⅰ.改变、、、等离子浓度对平衡的影响
(1)取2 mL溶液X,加入5滴0.01 mol⋅L KSCN溶液,溶液红色_______ (填“变深”、“变浅”或“不变”,下同);取2 mL溶液X,插入经砂纸打磨过的铁丝,溶液红色_______ 。基于上述两个实验可以得到的结论是_______ 。
(2)取2 mL溶液X,加入5滴0.03 mol⋅L KCl溶液,观察到溶液红色变浅,产生该现象的原因可能是_______ 或者不直接参与平衡体系的或对平衡产生了影响。
实验Ⅱ.探究KCl对平衡体系的影响为了确定KCl是否对平衡产生影响,学习小组同学进行如下探究:各取2mL溶液X放入3支比色皿中,分别滴加5滴不同浓度的KCl溶液,并测定各溶液的透射率随时间的变化(已知溶液颜色越深,透射率越小),结果如图所示。
(3)上述实验可以得到以下结论:一是KCl对平衡有影响,且KCl浓度越大,影响_______ 。二是_______ 。
(4)针对产生上述影响的可能原因,学习小组同学提出以下猜想:
猜想①:产生的影响。
猜想②:产生的影响。
猜想③:_______ 。
实验Ⅲ.探究盐对和平衡体系产生的影响
资料信息:
a.溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,这种影响称为盐效应。
b.在溶液中存在反应。
(5)根据上述信息,学习小组同学各取2 mL溶液X,分别加入5滴①去离子水、②0.3 mol⋅L KCl溶液、③0.3 mol⋅L NaCl溶液、④0.3 mol⋅L 溶液、⑤3 mol⋅L HCl溶液进行实验,测得各溶液的透射率随时间的变化如图所示。
上述实验能证明阳离子盐效应影响平衡体系的实验组是_______ 。盐效应影响较大的阳离子是_______ 。
A.实验①②③ B.实验①②④ C.实验①③④
(6)解释出现实验⑤现象的原因:_______ 。
实验Ⅰ.改变、、、等离子浓度对平衡的影响
(1)取2 mL溶液X,加入5滴0.01 mol⋅L KSCN溶液,溶液红色
(2)取2 mL溶液X,加入5滴0.03 mol⋅L KCl溶液,观察到溶液红色变浅,产生该现象的原因可能是
实验Ⅱ.探究KCl对平衡体系的影响为了确定KCl是否对平衡产生影响,学习小组同学进行如下探究:各取2mL溶液X放入3支比色皿中,分别滴加5滴不同浓度的KCl溶液,并测定各溶液的透射率随时间的变化(已知溶液颜色越深,透射率越小),结果如图所示。
(3)上述实验可以得到以下结论:一是KCl对平衡有影响,且KCl浓度越大,影响
(4)针对产生上述影响的可能原因,学习小组同学提出以下猜想:
猜想①:产生的影响。
猜想②:产生的影响。
猜想③:
实验Ⅲ.探究盐对和平衡体系产生的影响
资料信息:
a.溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,这种影响称为盐效应。
b.在溶液中存在反应。
(5)根据上述信息,学习小组同学各取2 mL溶液X,分别加入5滴①去离子水、②0.3 mol⋅L KCl溶液、③0.3 mol⋅L NaCl溶液、④0.3 mol⋅L 溶液、⑤3 mol⋅L HCl溶液进行实验,测得各溶液的透射率随时间的变化如图所示。
上述实验能证明阳离子盐效应影响平衡体系的实验组是
A.实验①②③ B.实验①②④ C.实验①③④
(6)解释出现实验⑤现象的原因:
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2023-05-21更新
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320次组卷
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2卷引用:山东省泰安市2023届高三下学期三模化学试题