1 . 应用(CO2催化加氢规模化生产甲醇是综合利用(CO2,实现“碳达峰”的有效措施之一、我国科学家研究发现二氧化碳电催化还原制甲醇的反应 ,需通过以下两步实现:
I.
II.
(1)反应过程中各物质的相对能量变化情况如图所示:=___________ ,反应是快反应___________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(2)若 ,下列温度下反应能自发进行的是___________(填序号)。
(3)已知反应,在540K下,按初始投料、,,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图:①a、b、c各曲线所表示的投料比由小到大的顺序为___________ (用字母表示)。
②N点在b曲线上,540K时的压强平衡常数Kp=___________ (MPa)-2(用平衡分压计算)。
(4)恒压下,分别向无分子筛膜和有分子筛膜(能选择性分离出)H?O)的两个同体积容器中通入1mol CO2和3mol H2,温度相同时,有分子筛膜的容器中甲醇的产率大于无分子筛膜的原因为___________ 。
(5)通过设计燃料电池,可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应,产生碳氧化物COx。请写出燃料电池负极反应方程式___________ 。
I.
II.
(1)反应过程中各物质的相对能量变化情况如图所示:=
(2)若 ,下列温度下反应能自发进行的是___________(填序号)。
A.0℃ | B.70℃ | C.150℃ | D.280°C |
(3)已知反应,在540K下,按初始投料、,,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图:①a、b、c各曲线所表示的投料比由小到大的顺序为
②N点在b曲线上,540K时的压强平衡常数Kp=
(4)恒压下,分别向无分子筛膜和有分子筛膜(能选择性分离出)H?O)的两个同体积容器中通入1mol CO2和3mol H2,温度相同时,有分子筛膜的容器中甲醇的产率大于无分子筛膜的原因为
(5)通过设计燃料电池,可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应,产生碳氧化物COx。请写出燃料电池负极反应方程式
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2024·黑龙江·模拟预测
解题方法
2 . 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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2024·辽宁沈阳·一模
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3 . 铬酸铅俗称铬黄,主要用于油漆、油墨、塑料以及橡胶等行业。一种以含铬废水(含Cr3+、Fe3+、Cu2+)和草酸泥渣(含草酸铅、硫酸铅)为原料制备铬酸铅的工艺流程如下:已知:
回答下列问题
(1)草酸泥渣“粉碎”的目的是___________ ,“焙烧”时加入碳酸钠是为了将硫酸铅转化为PbO,同时放出CO2,该转化过程的化学方程式为___________ 。
(2)滤渣的主要成分为___________ 、___________ 。(填化学式)
(3)“沉淀除杂”所得滤液中含铬化合物主要为___________ 。(填化学式)
(4)“氧化”工序中发生反应的离子方程式为___________ 。
(5)为了提高沉铬率,用平衡移动原理解释“酸溶”过程中所加硝酸不能过量的原因:___________ 。
(6)处理含的废水时,Cr(Ⅵ)被还原成Cr(Ⅲ)。若投入10molFeSO4,使金属阳离子恰好完全形成铁铬氧体(FeO·FexCryO3,其中FexCryO3中Fe为+3价)沉淀,理论上还需要投入Fe2(SO4)3的物质的量为___________ mol。
回答下列问题
(1)草酸泥渣“粉碎”的目的是
(2)滤渣的主要成分为
(3)“沉淀除杂”所得滤液中含铬化合物主要为
(4)“氧化”工序中发生反应的离子方程式为
(5)为了提高沉铬率,用平衡移动原理解释“酸溶”过程中所加硝酸不能过量的原因:
(6)处理含的废水时,Cr(Ⅵ)被还原成Cr(Ⅲ)。若投入10molFeSO4,使金属阳离子恰好完全形成铁铬氧体(FeO·FexCryO3,其中FexCryO3中Fe为+3价)沉淀,理论上还需要投入Fe2(SO4)3的物质的量为
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2024-04-13更新
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265次组卷
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4卷引用:东北三省四市2024届高三教研联合体高考模拟(一)化学试卷
东北三省四市2024届高三教研联合体高考模拟(一)化学试卷(已下线)东北三省四城市联考暨沈阳市高三下学期质量监测(二)化学试题东北三省四城市联考暨沈阳市高三下学期质量监测(二)化学试题2024届江西省吉安市第一中学高三下学期一模化学试题
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4 . 硫酸镍广泛应用于电镀、电池、催化剂等工业。某科研小组以粗硫酸镍(含Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+等)为原料,经如图一系列除杂过程模拟精制硫酸镍工艺。
部分阳离子以硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见表。
回答下列问题:
(1)“溶浸”工序为了提高浸出率,可以采取的措施有____ 。(写出一条即可)
(2)“滤渣1”的主要成分为____ 。
(3)“滤液1”中加入NaClO3溶液,发生反应的离子方程式为____ 。
(4)“滤液2”中加入NaF可将滤液中Ca2+、Mg2+转化为难溶的CaF2和MgF2。已知CaF2与MgF2的Ksp分别为1.6×10-11、6.4×10-9,要使Ca2+和Mg2+均完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L),溶液中c(F-)须不低于____ mol/L。(=3.16)
(5)“滤液3”中加入有机萃取剂后,Zn2+与有机萃取剂(用HA表示)形成易溶于萃取剂的络合物ZnA2·2HA。该过程可以表示为;Zn2++4HAZnA2·2HA+2H+。已知加入萃取剂后,锌的萃取率随溶液pH变化如图所示。试分析pH增大时,锌的萃取率逐渐增大的原因是____ 。
(6)将萃取后所得富含硫酸镍的溶液经操作X可得硫酸镍晶体,则操作X为____ 、____ ,过滤、洗涤等。
(7)NiSO4在强碱溶液中和NaClO反应,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式为____ 。
部分阳离子以硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见表。
沉淀物 | CuS | ZnS | FeS | NiS |
pH | ≥-0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7.5 |
(1)“溶浸”工序为了提高浸出率,可以采取的措施有
(2)“滤渣1”的主要成分为
(3)“滤液1”中加入NaClO3溶液,发生反应的离子方程式为
(4)“滤液2”中加入NaF可将滤液中Ca2+、Mg2+转化为难溶的CaF2和MgF2。已知CaF2与MgF2的Ksp分别为1.6×10-11、6.4×10-9,要使Ca2+和Mg2+均完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L),溶液中c(F-)须不低于
(5)“滤液3”中加入有机萃取剂后,Zn2+与有机萃取剂(用HA表示)形成易溶于萃取剂的络合物ZnA2·2HA。该过程可以表示为;Zn2++4HAZnA2·2HA+2H+。已知加入萃取剂后,锌的萃取率随溶液pH变化如图所示。试分析pH增大时,锌的萃取率逐渐增大的原因是
(6)将萃取后所得富含硫酸镍的溶液经操作X可得硫酸镍晶体,则操作X为
(7)NiSO4在强碱溶液中和NaClO反应,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式为
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5 . 相同条件下,草酸根(C2O)的还原性强于Fe2+。为检验这一结论,进行以下实验:
资料:i.工业上,向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。
ii.K3[Fe(C2O4)3]・3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,光照易分解。其水溶液中存在[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2OK=6.3×10-21
(实验1)用以下装置制取无水氯化亚铁
(1)仪器a的名称为___________ ,B的作用为___________ 。
(2)欲制得纯净的FeCl2,实验过程中点燃A、C酒精灯的先后顺序是___________ 。
(3)D中用NaOH溶液进行尾气处理,存在的问题是___________ 、___________ 。
(实验2)通过Fe3+和C2O在溶液中的反应比较Fe2+和C2O的还原性强弱。
(4)取实验2中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是___________ 。
(5)经检验,亮绿色晶体为K3Fe(C2O4)3・3H2O。设计实验,确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是___________ 。
(6)取实验2中的亮绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:___________ [Fe(C2O4)3]3-___________ FeC2O4↓+___________ ↑+___________
(实验3)又设计以下装置直接比较Fe2+和C2O的还原性强弱,并达到了预期的目的。
(7)描述达到预期目的可能产生的现象:___________ 。
资料:i.工业上,向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。
ii.K3[Fe(C2O4)3]・3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,光照易分解。其水溶液中存在[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2OK=6.3×10-21
(实验1)用以下装置制取无水氯化亚铁
(1)仪器a的名称为
(2)欲制得纯净的FeCl2,实验过程中点燃A、C酒精灯的先后顺序是
(3)D中用NaOH溶液进行尾气处理,存在的问题是
(实验2)通过Fe3+和C2O在溶液中的反应比较Fe2+和C2O的还原性强弱。
操作 | 现象 |
在避光处,向10mL 0.5 mol·L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5 mol·L-1K2C2O4溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤 | 得到亮绿色溶液和亮绿色晶体 |
(5)经检验,亮绿色晶体为K3Fe(C2O4)3・3H2O。设计实验,确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是
(6)取实验2中的亮绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:
(实验3)又设计以下装置直接比较Fe2+和C2O的还原性强弱,并达到了预期的目的。
(7)描述达到预期目的可能产生的现象:
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2020-12-11更新
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1229次组卷
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4卷引用:黑龙江省哈尔滨市第三中学2021届高三上学期第四次验收考试化学试题
黑龙江省哈尔滨市第三中学2021届高三上学期第四次验收考试化学试题黑龙江省哈尔滨市第九中学2021届高三上学期第四次验收化学试卷(已下线)培优01 无机制备类实验 基础训练-2021年高考化学大题培优练(新高考地区专用)重庆南开中学2021-2022学年高一下学期4月第一次月考化学试题
6 . 某小组同学对FeCl3与KI的反应进行探究。
【初步探究】室温下进行下表所列实验。
(1)证明实验Ⅰ中有Fe2+ 生成,加入的试剂为____________________________ 。
(2)写出实验Ⅰ反应的离子方程式:_____________________________________ 。
(3)上述实验现象可以证明Fe3+与I−发生可逆反应,实验Ⅰ在用量上的用意是__________
(4)在实验I的溶液中加入CCl4,实验现象是____________________________ ,取其上层清液中滴加KSCN溶液,并未看到明显的红色,其原因为(从平衡移动的角度解释)_________________________________________________________ 。
【深入探究】20min后继续观察实验现象:实验Ⅰ溶液棕黄色变深;实验Ⅱ溶液红色变浅。
(5)已知在酸性较强的条件下,I−可被空气氧化为I2,故甲同学提出假设:该反应条件下空气将I−氧化为I2,使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验:____________________________________ ,20min内溶液不变蓝,证明该假设不成立,导致溶液不变蓝的因素可能是__________________________ 。
【初步探究】室温下进行下表所列实验。
序号 | 操作 | 现象 |
实验Ⅰ | 取5mL 0.1mol/L KI溶液,滴加0.1mol/L FeCl3溶液5∼6滴(混合溶液pH=5) | 溶液变为棕黄色 |
实验Ⅱ | 取2mL实验Ⅰ反应后的溶液,滴加2滴0.1mol⋅L−1 KSCN溶液 | 溶液呈红色 |
(2)写出实验Ⅰ反应的离子方程式:
(3)上述实验现象可以证明Fe3+与I−发生可逆反应,实验Ⅰ在用量上的用意是
(4)在实验I的溶液中加入CCl4,实验现象是
【深入探究】20min后继续观察实验现象:实验Ⅰ溶液棕黄色变深;实验Ⅱ溶液红色变浅。
(5)已知在酸性较强的条件下,I−可被空气氧化为I2,故甲同学提出假设:该反应条件下空气将I−氧化为I2,使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验:
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解题方法
7 . 科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用, CO2可用来合成低碳烃。
CO2(g) +4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g) ΔH= a kJ/mol
(1)已知:①4H2(g)+ 2O2(g)=4H2O(g) △H=-967.2kJ/mol.
②CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ/mol.
请回答:①②这两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是__________________ ; a=____________ kJ/mol。
(2)在体积为1L的密闭刚性容器中,充入4mol H2和1mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。
①已知M点总压为1MPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=______ MPa-2。(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数。)
②欲增加二氧化碳的平衡转化率,可采取的措施有__________ 。
A.通入惰性气体 B.提高温度
C.增加二氧化碳浓度 D.增加氢气浓度
③下列说法正确的是_________ 。
A.平衡常数大小:KN>KM
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃ 时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.图1中M点时,甲烷的体积分数为12.5%
D.当压强或n( H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
(3)新型高效的甲烷燃料电池工作时总反应式:CH4+2O2=CO2+2H2O。
①该电池的负极是___________ (填a或b),②负极电极反应式为___________ ;
CO2(g) +4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g) ΔH= a kJ/mol
(1)已知:①4H2(g)+ 2O2(g)=4H2O(g) △H=-967.2kJ/mol.
②CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ/mol.
请回答:①②这两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是
(2)在体积为1L的密闭刚性容器中,充入4mol H2和1mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。
①已知M点总压为1MPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=
②欲增加二氧化碳的平衡转化率,可采取的措施有
A.通入惰性气体 B.提高温度
C.增加二氧化碳浓度 D.增加氢气浓度
③下列说法正确的是
A.平衡常数大小:KN>KM
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃ 时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.图1中M点时,甲烷的体积分数为12.5%
D.当压强或n( H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
(3)新型高效的甲烷燃料电池工作时总反应式:CH4+2O2=CO2+2H2O。
①该电池的负极是
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真题
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8 . 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
(1)“滤渣1”含有S和__________________________ ;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________ 。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________ 。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______ ~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________ 。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________ 。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________ 。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=___________ 。
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
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)“滤渣1”含有S和
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是
(6)写出“沉锰”的离子方程式
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=
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2019-06-09更新
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19601次组卷
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29卷引用:黑龙江省大庆市第四中学2020届高三下学期4月月考理综化学试题
黑龙江省大庆市第四中学2020届高三下学期4月月考理综化学试题黑龙江省七台河市勃利县高级中学2022-2023学年高三上学期11月期中考试化学试题2019年全国统一高考化学试题(新课标Ⅲ)河北省张家口市第四中学2018-2019学年高二下学期6月月考理科综合化学试题 河北省辛集中学2020届高三上学期入学考试化学试题安徽省阜阳市颍上二中等三校2020届高三上学期入学考试化学试题甘肃省高台县第一中学2020届高三上学期期中考试化学试题山东省滕州市第一中学2020届高三3月线上模拟考试化学试题(已下线)专题七 工艺流程题(真题汇编)-2020年高考二轮模块化复习之《元素化合物》名师讲案与提分特训河北省承德市围场卉原中学2020届高三模拟自测联考试卷理综化学试卷2020届四川省成都市第七中学高三三月份网络教学质量监测卷化学试题(已下线)专题6.1 无机化工流程题(疑难突破)——巅峰冲刺2020年高考化学二轮专项提升四川省宜宾市叙州区第一中学校2020届高三下学期第四学月考试理综化学试题四川省宜宾市叙州区第二中学校2020届高三第一次高考适应性考试理综化学试题河南省信阳市罗山县2021届高三第一次调研(8月联考)化学试题鲁科版(2019)选择性必修1 第3章 物质在水溶液中的行为 第3节 沉淀溶解平衡高中必刷题高二选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第三章素养检测(已下线)押全国卷理综第27题 工业流程-备战2021年高考化学临考题号押题(课标全国卷)江西省宜春市第九中学2021-2022学年高三上学期10月月考化学试题天津市第二十五中学2021-2022学年高三上学期第一次月考化学试题(已下线)专题11 无机工艺流程题—2022年高考化学二轮复习讲练测(全国版)-讲义(已下线)押全国卷理综第27题 工业流程-备战2022年高考化学临考题号押题(全国卷)(已下线)回归教材重难点08 化学工艺流程分析-【查漏补缺】2022年高考化学三轮冲刺过关(全国通用)(已下线)专题16工艺流程题-五年(2018~2022)高考真题汇编(全国卷)四川省泸州市泸县第五中学2022届高三高考适应性考试理综化学试题(已下线)专题18 工艺流程题(已下线)T26-工业流程题陕西省西安市周至县第六中学2023-2024学年高三上学期11月期中化学试题河南省济源市高级中学2023-2024学年高三上学期高考模拟检测(10月)理科综合试题-高中化学