解题方法
1 . 工业上利用软锰矿(主要成分为,含少量、FeO和等杂质)和含的烟气为主要原料,制备无水碳酸锰的工艺流程如图所示。已知:①难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃时开始分解,在空气中高温加热所得固体产物为。
②不同金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
③,。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
(2)调节溶液的pH前,加入软锰矿发生“氧化”作用的离子方程式是________ 。
(3)调节pH:加入适量的熟石灰,调节pH=5。充分反应后生成的沉淀有________ 。如果没有前期的“氧化”环节,pH就需要调节到更大的数值,这样会导致________ 。
(4)“沉锰”过程中加入氨水的目的是________ (从化学平衡移动的角度解释)。“沉锰”过程宜在较低温度下进行,可能的原因是________ (写1条即可)。“沉锰”时通过控制合理的pH,就可以控制的浓度,达到不产生的目的,原因是________ 。
②不同金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
离子 | |||
开始沉淀时pH | 2.7 | 7.5 | 7.8 |
完全沉淀时pH | 3.7 | 9.7 | 9.8 |
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
A.最好使用粉状软锰矿进行“溶浸” | B.废渣1的主要成分和“芯片”相同 |
C.溶浸时不会发生氧化还原反应 | D.废液经处理可用于灌溉农作物 |
(2)调节溶液的pH前,加入软锰矿发生“氧化”作用的离子方程式是
(3)调节pH:加入适量的熟石灰,调节pH=5。充分反应后生成的沉淀有
(4)“沉锰”过程中加入氨水的目的是
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解题方法
2 . 废电池中含磷酸铁锂,提锂后的废渣主要含、和金属铝等,以废渣为原料制备电池级的一种工艺流程如下。已知:i.、均难溶于水。
ii.将转化为有利于更彻底除去。
(1)酸浸前,将废渣粉碎的目的是________ 。
(2)从平衡移动的角度解释加入硝酸溶解的原因:________ 。
(3)在酸浸液中加入进行电解,电解原理的示意图如下图所示,电解过程中不断增大。结合电极反应说明在电解中的作用:________ 。(4)“沉淀”过程获得纯净的。向“氧化”后的溶液中加入HCHO,加热,产生NO和,当液面上方不再产生红棕色气体时,静置一段时间,产生沉淀。阐述此过程中HCHO的作用:________ 。
(5)过滤得到电池级后,滤液中主要的金属阳离子有________ 。
(6)磷酸铁锂-石墨电池的总反应:。
①高温条件下,、葡萄糖()和可制备电极材料,同时生成CO和,反应的化学方程式是________ 。
②放电时负极的电极反应式是________ 。
ii.将转化为有利于更彻底除去。
(1)酸浸前,将废渣粉碎的目的是
(2)从平衡移动的角度解释加入硝酸溶解的原因:
(3)在酸浸液中加入进行电解,电解原理的示意图如下图所示,电解过程中不断增大。结合电极反应说明在电解中的作用:
(5)过滤得到电池级后,滤液中主要的金属阳离子有
(6)磷酸铁锂-石墨电池的总反应:。
①高温条件下,、葡萄糖()和可制备电极材料,同时生成CO和,反应的化学方程式是
②放电时负极的电极反应式是
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3 . 某实验小组从某废旧锂离子电池正极活性材料(主要成分可表示为,还含有少量、的化合物)中分别回收处理金属元素,工艺流程如下图所示:已知:①“酸浸”后滤液中主要金属阳离子为、、、;
②有关金属离子沉淀完全的见下表:
(1)丁二酮肟分子中杂化的碳原子个数为______ ,二丁二酮肟镍中存在的化学键有______ (填序号)。
A.链 B.氢键 C.金属键 D.配位键
(2)“氧化”过程的操作为控制体系的在,加入溶液,写出反应的离子方程式______ 。
(3)P507萃取剂(用HA表示)萃取的原理可表示为的浸出与水相的关系如图所示。分析较小时萃取率偏低的原因为______ 。(4)和在空气氛围中焙烧可得到,该反应化学方程式为______ 。
(5)将草酸钴晶体置于空气中加热,受热过程中固体残留率()变化如下图所示,则C点固体物质的化学式为______ 。(6)的一种晶胞如图所示(仅标出与未标出)、该晶胞中占有O的个数为______ 。
②有关金属离子沉淀完全的见下表:
离子 | ||||
9.3 | 3.2 | 9.0 | 8.9 |
③沉镍反应为
请回答下列问题:(1)丁二酮肟分子中杂化的碳原子个数为
A.链 B.氢键 C.金属键 D.配位键
(2)“氧化”过程的操作为控制体系的在,加入溶液,写出反应的离子方程式
(3)P507萃取剂(用HA表示)萃取的原理可表示为的浸出与水相的关系如图所示。分析较小时萃取率偏低的原因为
(5)将草酸钴晶体置于空气中加热,受热过程中固体残留率()变化如下图所示,则C点固体物质的化学式为
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解题方法
4 . 活性ZnO俗名锌白,用作白色颜料,也广泛用于生产玻璃、橡胶、油漆、塑料等。利用化工厂产生的烟灰(ZnO,还含有少量CuO、MnO2、FeO等杂质)制备活性ZnO的工艺流程如图。回答下列问题:
(1)Zn的基态价电子排布式为___________ ,烟灰中的主要成分ZnO发生反应的化学方程式为___________ ,滤渣1的主要成分为___________ 。
(2)锌元素的浸出率随浸出液初始pH的变化关系如图所示,当浸出液初始pH大于10时,浸出率随pH增大而减小的原因是___________ 。(3)“除杂”工序中也能与氨水形成配合物存在于浸出后的滤液中,加入Zn粉可将它置换除去,写出Zn粉和铜氨配合物反应的离子方程式___________ 。
(4)“蒸氨”时会出现白色固体,运用平衡移动原理解释原因:___________ 。
(5)从m kg烟灰中得到活性ZnO akg,则ZnO的回收率___________ (填“小于”、“大于”或“等于”)100%。
(6)已知和的分解温度分别为125℃、300℃。实验室加热碱式碳酸锌时测得的固体残留率随温度的变化关系如图所示。①275℃时,碱式碳酸锌分解产生的气态物质为___________ (填化学式)。
②经焙解得到的活性ZnO晶胞结构如图所示。该晶胞中Zn原子的配位数为___________ 。
(1)Zn的基态价电子排布式为
(2)锌元素的浸出率随浸出液初始pH的变化关系如图所示,当浸出液初始pH大于10时,浸出率随pH增大而减小的原因是
(4)“蒸氨”时会出现白色固体,运用平衡移动原理解释原因:
(5)从m kg烟灰中得到活性ZnO akg,则ZnO的回收率
(6)已知和的分解温度分别为125℃、300℃。实验室加热碱式碳酸锌时测得的固体残留率随温度的变化关系如图所示。①275℃时,碱式碳酸锌分解产生的气态物质为
②经焙解得到的活性ZnO晶胞结构如图所示。该晶胞中Zn原子的配位数为
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5 . 某校化学学习小组探究与溶液的反应,装置如下图所示,分液漏斗中盛有浓硫酸,锥形瓶中装有固体。回答下列问题:【实验准备】
(1)写出实验中制备的化学方程式________ 。
(2)配制100mL溶液用到的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管和________ 。
【实验探究】
向3mL溶液中通入,观察到溶液立即由黄色变成红棕色,放置12小时后,,红棕色消失,溶液变为浅绿色。结合已有知识,针对溶液呈红棕色学习小组提出以下猜想:
猜想1:水解产生了红棕色的胶体;
猜想2:与溶液中某种价含硫微粒形成了红棕色的配合物。
(3)为验证上述猜想,甲同学用激光笔照射该红棕色溶液,________ ,证明猜想1不成立。
(4)乙同学查阅文献得知猜想2正确,并设计了下表3组实验,以确定红棕色配合物的配体是、、中的哪一种(实验均在常温下进行)。
已知:常温下,溶液中价含硫微粒物质的量分数随pH变化曲线如图所示。分析以上实验结果及有关信息可知,红棕色配合物中的配体是________ (填写微粒符号),依据的实验证据是________ 。
(5)丙同学查阅资料得知:
利用分光光度计可测定溶液中有色物质的吸光度,吸光度,其中k为摩尔吸收系数;L为液层厚度即光路长度,在实验中液层厚度保持一致;c为有色物质的浓度。
丙同学经过思考,认为乙同学的实验方案不严谨,除了pH会影响溶液红棕色的深浅,还有一个因素也可能会影响溶液红棕色的深浅。于是设计如下实验进行探究,请帮助该同学完成实验方案,填写下表中空白处。
实验结果讨论:若,则该因素不影响溶液红棕色的深浅;若,则该因素会影响溶液红棕色的深浅。
(6)丁同学查阅资料得知:
配合物在溶液中存在解离平衡,如:。
丁同学设计实验,利用分光光度计测定上述溶液中红棕色物质的吸光度,证明解离平衡的存在。请完成表中内容。
实验限选试剂为:溶液,溶液,固体,固体
(1)写出实验中制备的化学方程式
(2)配制100mL溶液用到的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管和
【实验探究】
向3mL溶液中通入,观察到溶液立即由黄色变成红棕色,放置12小时后,,红棕色消失,溶液变为浅绿色。结合已有知识,针对溶液呈红棕色学习小组提出以下猜想:
猜想1:水解产生了红棕色的胶体;
猜想2:与溶液中某种价含硫微粒形成了红棕色的配合物。
(3)为验证上述猜想,甲同学用激光笔照射该红棕色溶液,
(4)乙同学查阅文献得知猜想2正确,并设计了下表3组实验,以确定红棕色配合物的配体是、、中的哪一种(实验均在常温下进行)。
组别 | 溶液1(1mL) | 溶液2(2mL) | 现象 |
a | 溶液 | 的饱和溶液 | 溶液1和溶液2混合后,组别a、b、c所得溶液红棕色依次加深。 |
b | 的饱和溶液,用固体调节. | ||
c | 的饱和溶液,用固体调节 |
(5)丙同学查阅资料得知:
利用分光光度计可测定溶液中有色物质的吸光度,吸光度,其中k为摩尔吸收系数;L为液层厚度即光路长度,在实验中液层厚度保持一致;c为有色物质的浓度。
丙同学经过思考,认为乙同学的实验方案不严谨,除了pH会影响溶液红棕色的深浅,还有一个因素也可能会影响溶液红棕色的深浅。于是设计如下实验进行探究,请帮助该同学完成实验方案,填写下表中空白处。
实验序号 | 操作 | 吸光度 |
1 | 把1mL 0.1mol/L溶液与2mL饱和溶液混合均匀,溶液变成红棕色,测定溶液中红棕色物质的吸光度。 | |
2 |
(6)丁同学查阅资料得知:
配合物在溶液中存在解离平衡,如:。
丁同学设计实验,利用分光光度计测定上述溶液中红棕色物质的吸光度,证明解离平衡的存在。请完成表中内容。
实验限选试剂为:溶液,溶液,固体,固体
实验序号 | 操作 | 吸光度 | 结论 |
3 | 向3mL 0.1mol/L溶液中通入,溶液立即由黄色变成红棕色,测定溶液中红棕色物质的吸光度 | ||
4 | 平衡向 |
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6 . 石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并利用。
(1)热分解法: ,工业上,通常在等温、等用条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,的平衡转化率会___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)氧化法:
已知:
无催化剂条件下,混合加热与,探究相同时间内(g)产率影响因素。
①用氧化法处理,若生成1mol (g),放出热量为___________ kJ。
②其他条件相同时,产率随温度的变化如图所示。随着温度升高,(g)产率先增大后减小,原因是___________ 。
③其他条件相同时,(g)产率随值的变化如图所示。值过高不利于提高(g)产率,可能的原因是___________ 。
(3)微电池法:利用电化学原理去除天然气中的,装置如图所示,总反应是:。
①写出负极的电极反应式___________ 。
②一段时间后,单位时间内的去除率降低,其可能的原因是___________ 。
(4)硫酸钙吸收法:如图为反应体系在不同温度、不同物质的量比的物相变化图。
①用斜线在图中画出可以完全转化并且有CaO生成的区域___________ 。
②若不通入,简述随温度升高分解的规律___________ 。
(1)热分解法: ,工业上,通常在等温、等用条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,的平衡转化率会
(2)氧化法:
已知:
无催化剂条件下,混合加热与,探究相同时间内(g)产率影响因素。
①用氧化法处理,若生成1mol (g),放出热量为
②其他条件相同时,产率随温度的变化如图所示。随着温度升高,(g)产率先增大后减小,原因是
③其他条件相同时,(g)产率随值的变化如图所示。值过高不利于提高(g)产率,可能的原因是
(3)微电池法:利用电化学原理去除天然气中的,装置如图所示,总反应是:。
①写出负极的电极反应式
②一段时间后,单位时间内的去除率降低,其可能的原因是
(4)硫酸钙吸收法:如图为反应体系在不同温度、不同物质的量比的物相变化图。
①用斜线在图中画出可以完全转化并且有CaO生成的区域
②若不通入,简述随温度升高分解的规律
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7 . 某兴趣小组将过量Cu与溶液充分反应,静置后取上层清液于试管中,将KSCN溶液滴加到清液中,瞬间产生白色沉淀,附近溶液出现红色;振荡试管,红色又迅速褪去。已知:
①(白色)慢反应
②快反应
③是拟卤素,化学性质和氯气相似
下列说法正确的是
①(白色)慢反应
②快反应
③是拟卤素,化学性质和氯气相似
下列说法正确的是
A.用KSCN溶液检验时,的存在不会对检验产生干扰 |
B.局部出现红色主要是因为溶液中的被空气中的氧化成,与KSCN反应生成 |
C.白色沉淀是,是溶液中与Cu反应生成的 |
D.红色迅速褪去的原因是振荡试管时与发生反应,从而使平衡逆向移动 |
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解题方法
8 . 将二氧化碳转化为高附加值化学品是目前研究的热点之一,甲醇是重要的化工原料和优良的替代燃料,因此加氢制甲醇被广泛关注。在催化剂作用下主要发生以下反应。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)反应Ⅲ自发进行的条件是______ 。
(2)恒温恒容条件下,原料气、以物质的量浓度1:3投料时,控制合适条件(不考虑反应Ⅲ),甲醇的选择性为。已知初始压强为,,平衡转化率为,则该条件下反应Ⅱ______ 。(对于气相反应,用组分B的平衡代替,记作。,p为平衡压强,为平衡系统中的物质的量分数。)
在,,、以物质的量浓度1:3投料,以一定流速通过不同与催化剂,图a和b为催化反应转化率、甲醇选择性、甲醇收率随温度的变化,反应的产物只有甲醇、和。
(3)分析在该压强下的最适合反应条件为______ 。
(4)推测在一定温度范围内,随着反应温度的升高,转化率增大,但甲醇选择性降低的原因是______ 。
(5)催化加氢的反应机理如下图所示。
下列说法正确的是_______
(6)在催化剂条件下,保持流速与反应物投料比不变,增加反应物用量,请在图b上画出甲醇收率随温度变化曲线__________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)反应Ⅲ自发进行的条件是
(2)恒温恒容条件下,原料气、以物质的量浓度1:3投料时,控制合适条件(不考虑反应Ⅲ),甲醇的选择性为。已知初始压强为,,平衡转化率为,则该条件下反应Ⅱ
在,,、以物质的量浓度1:3投料,以一定流速通过不同与催化剂,图a和b为催化反应转化率、甲醇选择性、甲醇收率随温度的变化,反应的产物只有甲醇、和。
(3)分析在该压强下的最适合反应条件为
(4)推测在一定温度范围内,随着反应温度的升高,转化率增大,但甲醇选择性降低的原因是
(5)催化加氢的反应机理如下图所示。
下列说法正确的是_______
A.催化剂中抑制了的解吸附,从而抑制的生成。 |
B.催化剂上主要通过甲酸盐路径加氢生成甲醇。 |
C.增大流速,原料气与催化剂碰撞机会多,甲醇产率一定增加。 |
D.随着温度升高,有利于在催化剂表面反应,平衡转化率增大。 |
(6)在催化剂条件下,保持流速与反应物投料比不变,增加反应物用量,请在图b上画出甲醇收率随温度变化曲线
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名校
9 . 小组同学探究盐溶液对反应(血红色)的影响。将的溶液与的溶液混合,分别加入等量的试剂①~④,测得平衡后体系的透光率如下图所示。已知:i.溶液血红色越深,透光率越小,其它颜色对透光率的影响可忽略
ii.(黄色)
iii.已知对实验无影响
下列说法不正确的是
ii.(黄色)
iii.已知对实验无影响
下列说法不正确的是
A.注入试剂①后溶液透光率增大,证明逆向移动 |
B.透光率③比②高,可能是阳离子种类或溶液不同导致的 |
C.透光率④比③高,可能发生了反应 |
D.若要证明试剂③中对平衡体系有影响,还应使用的溶液进行对照实验 |
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2023-11-21更新
|
362次组卷
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7卷引用:黑龙江省大庆市实验中学实验二部2023-2024学年高三下学期得分训练化学试卷(二)
名校
解题方法
10 . 铟(In)是一种稀散金属,常与其他金属矿石伴生,回收氧化锌烟尘(主要成分是ZnO,还含少量PbO、FeS、FeSiO3、 In2O3、 In2S3等)中的金属铟的工艺流程如下:
已知:室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
回答下列问题:
(1)In2O3中In的化合价是_______________________ 。
(2)“中性浸出”的过程为:先加入稀硫酸和适量氧化剂MnO2氧化酸浸氧化锌烟尘,反应结束前半个小时加入CaO调整pH=5.0~5.2。
①FeSiO3与稀H2SO4反应的化学方程式为____________________________________________ 。
②氧化酸浸过程中,In2S3中的硫元素被MnO2氧化为 ,该反应的离子方程式为____________________ 。
③氧化剂用量对中性浸出效果的影响如图所示。最佳氧化剂用量为_________________ 。
④“中浸渣”的主要成分为In(OH)3、________________ 。 (写化学式)
(3)萃取时,发生反应In3+ +3H2A2In(HA2)3 +3H+,H2A2代表有机萃取剂。
①反萃取时,宜选用的试剂X为_____________________ (写化学式)
②实验室进行萃取和反萃取时,均需要使用的玻璃仪器有_________________________ 。
(4)“置换”后的滤液可返回________________________ (填“滤液 1”或“滤液2”)中利用。
(5)“置换”时锌粉的利用率为90%,若想获得6.9 kg海绵铟,需要使用锌粉___ _kg (结果保留1位小数)
已知:室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | In3+ |
开始沉淀pH(离子浓度为0.1mol·L-1时) | 1.3 | 6 | 3 |
完全沉淀pH | 2.7 | 8 | 4.3 |
(1)In2O3中In的化合价是
(2)“中性浸出”的过程为:先加入稀硫酸和适量氧化剂MnO2氧化酸浸氧化锌烟尘,反应结束前半个小时加入CaO调整pH=5.0~5.2。
①FeSiO3与稀H2SO4反应的化学方程式为
②氧化酸浸过程中,In2S3中的硫元素被MnO2氧化为 ,该反应的离子方程式为
③氧化剂用量对中性浸出效果的影响如图所示。最佳氧化剂用量为
④“中浸渣”的主要成分为In(OH)3、
(3)萃取时,发生反应In3+ +3H2A2In(HA2)3 +3H+,H2A2代表有机萃取剂。
①反萃取时,宜选用的试剂X为
②实验室进行萃取和反萃取时,均需要使用的玻璃仪器有
(4)“置换”后的滤液可返回
(5)“置换”时锌粉的利用率为90%,若想获得6.9 kg海绵铟,需要使用锌粉
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