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1 . 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V2O3、V2O4,含有的杂质有SiO2、FeS2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:
②Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaSiO3)=2.5×10-8,Ksp[Ca(VO3)2]远大于Ksp(CaCO3)。
回答下列问题:
(1)写出Cr3+的核外电子排布式为________ 。
(2)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施有______ 。
(3)“焙烧”时,V2O3、V2O4都转化为Ca(VO3)2,写出V2O4转化为Ca(VO3)2的化学方程式:_____ 。
(4)“水浸”加入Na2CO3调节溶液的pH为8.5,可完全除去的金属离子有______ ;“水浸”加入过量Na2CO3不能使CaSiO3完全转化为CaCO3,原因是_______ 。(列式计算平衡常数分析该反应进行的趋势,一般认为,K>105时反应进行较完全,K<105时反应难以进行)
(5)“离子交换”与“洗脱”可表示为[RCl4]+ [R-V4O12]+4Cl- ([RCl4]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_____ 。
(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.铝热反应制锰 B.电解熔融氯化钠制钠 C.氧化汞分解制汞
金属离子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Mn2+ |
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)写出Cr3+的核外电子排布式为
(2)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施有
(3)“焙烧”时,V2O3、V2O4都转化为Ca(VO3)2,写出V2O4转化为Ca(VO3)2的化学方程式:
(4)“水浸”加入Na2CO3调节溶液的pH为8.5,可完全除去的金属离子有
(5)“离子交换”与“洗脱”可表示为[RCl4]+ [R-V4O12]+4Cl- ([RCl4]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
(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
A.铝热反应制锰 B.电解熔融氯化钠制钠 C.氧化汞分解制汞
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解题方法
2 . GaN是研制高温大功率电子器件和高频微波器件的重要材料。以废旧太阳能电池(主要成分为)为原料制备GaN的流程如图。请根据所学知识回答问题。已知:,。
(1)在315℃开始凝华成有光泽的针状结晶,试推测该结晶的晶体类型:___________ 。
(2)“酸浸氧化”时,温度不宜超过50℃,原因为___________ 。
(3)加氨水调pH的目的是除铜,该步骤中分两步进行,第一步:,第二步是生成的溶解于氨水。
①根据所给信息,计算第一步反应的平衡常数___________ 。
②写出溶解于氨水的离子方程式:___________ 。
(4)“回流过滤”中,(一种液态化合物,遇水易发生水解)与反应的化学方程式为___________ ;该工序分离和利用的原理是___________ 。
(5)气体在270℃左右以二聚物存在,请写出该二聚物的结构:___________ 。
(6)“高温气相沉积”需要将蓝宝石基板(温度高达1000℃)放在沉积炉内,然后以很低的流速将氮化镓气体从上面吹入炉内。研究发现平放基板时氮化镓分子无法稳定沉积到基板上,而将基板按倾角斜放,却获得了非常均匀的氮化镓结晶,试分析其原因:___________ 。
(1)在315℃开始凝华成有光泽的针状结晶,试推测该结晶的晶体类型:
(2)“酸浸氧化”时,温度不宜超过50℃,原因为
(3)加氨水调pH的目的是除铜,该步骤中分两步进行,第一步:,第二步是生成的溶解于氨水。
①根据所给信息,计算第一步反应的平衡常数
②写出溶解于氨水的离子方程式:
(4)“回流过滤”中,(一种液态化合物,遇水易发生水解)与反应的化学方程式为
(5)气体在270℃左右以二聚物存在,请写出该二聚物的结构:
(6)“高温气相沉积”需要将蓝宝石基板(温度高达1000℃)放在沉积炉内,然后以很低的流速将氮化镓气体从上面吹入炉内。研究发现平放基板时氮化镓分子无法稳定沉积到基板上,而将基板按倾角斜放,却获得了非常均匀的氮化镓结晶,试分析其原因:
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解题方法
3 . 沉淀的转化在生产中具有重要的应用价值。为了除去水垢中的,可先用溶液处理,使转化为疏松、易溶于酸的,下列说法正确的是
已知:与或的关系如图所示,且。
已知:与或的关系如图所示,且。
A.中的杂化轨道类型是 |
B.反应的平衡常数 |
C.中存在的化学键为键、键和范德华力 |
D.的溶液中,一定存在 |
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解题方法
4 . 氧化钪()在合金、电光源、催化剂和陶瓷等领域有广泛应用,以链锰矿石(含)为原料制备氧化钪的一种工艺流程如图所示。已知:①TBP和P507均为有机萃取剂;②常温下,;③草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物。
回答下列问题:
(1)为了提高“浸取”效果,可采取的措施有___________ (写出一种)。
(2)“浸取”时铁屑被氧化为,该反应的离子方程式是___________ 。
(3)“萃取除铁”时铁和钪的萃取率与O/A(有机相与水相的体积比)的关系如图所示。该工艺中最佳O/A为___________ 。(4)“萃余液2”中的金属阳离子有___________ 。
(5)常温下,“沉淀分离”时加入NaOH溶液调节pH至6,滤液中的浓度为___________ 。
(6)已知,,。“沉钪”时,发生反应,此反应的平衡常数___________ (用含a、b、c的代数式表示)。反应过程中,草酸用量过多时,航的沉淀率下降,原因可能是___________ 。
(7)草酸钪晶体在空气中加热,随温度的变化情况如图所示。550-850 ℃发生反应的化学方程式为___________ 。
回答下列问题:
(1)为了提高“浸取”效果,可采取的措施有
(2)“浸取”时铁屑被氧化为,该反应的离子方程式是
(3)“萃取除铁”时铁和钪的萃取率与O/A(有机相与水相的体积比)的关系如图所示。该工艺中最佳O/A为
(5)常温下,“沉淀分离”时加入NaOH溶液调节pH至6,滤液中的浓度为
(6)已知,,。“沉钪”时,发生反应,此反应的平衡常数
(7)草酸钪晶体在空气中加热,随温度的变化情况如图所示。550-850 ℃发生反应的化学方程式为
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解题方法
5 . 碳酸铈]是一种稀土材料,工业上常以氟碳铈矿(主要成分为、、)为原料制备碳酸铈,其工艺流程如图所示:已知:
①“酸浸”后铈元素主要以的形式存在;
②在空气中易被氧化为,两者均能形成氢氧化物沉淀。
(1)“焙烧”时,从焙烧室的底部通入空气的目的是____________________ 。
(2)“滤渣1”的主要成分为__________ 。
(3)“还原”时,加入硫脲()的目的是将还原为,硫脲被氧化为。
①该反应的离子方程式为____________________ 。
②硫脲属于__________ (填“极性”或“非极性”)分子,该分子中键角__________ (填“>”“<”或“=”)
(4)“碱转酸浸”在加入盐酸后,通常还需加入另一种化学试剂X,根据题中信息推测,加入X的作用为______________________________________________________________________ 。
(5)若“沉淀”后,溶液的pH为6,,此时__________ 。已知常温下:
(6)某研究小组利用硫化锌锂电池电解含Ce(Ⅱ)的溶液,可将Ce(Ⅱ)转化为Ce(Ⅳ)。该硫化锌锂电池放电时,负极材料晶胞组成变化如图所示:①化学式中,__________ 。
②ZnS晶胞中,填充在构成的部分正四面体空隙中,和之间的核间距为apm,设为阿伏加德罗常数的值,则晶体密度为__________ (列出计算式,ZnS的摩尔质量为)。
①“酸浸”后铈元素主要以的形式存在;
②在空气中易被氧化为,两者均能形成氢氧化物沉淀。
(1)“焙烧”时,从焙烧室的底部通入空气的目的是
(2)“滤渣1”的主要成分为
(3)“还原”时,加入硫脲()的目的是将还原为,硫脲被氧化为。
①该反应的离子方程式为
②硫脲属于
(4)“碱转酸浸”在加入盐酸后,通常还需加入另一种化学试剂X,根据题中信息推测,加入X的作用为
(5)若“沉淀”后,溶液的pH为6,,此时
(6)某研究小组利用硫化锌锂电池电解含Ce(Ⅱ)的溶液,可将Ce(Ⅱ)转化为Ce(Ⅳ)。该硫化锌锂电池放电时,负极材料晶胞组成变化如图所示:①化学式中,
②ZnS晶胞中,填充在构成的部分正四面体空隙中,和之间的核间距为apm,设为阿伏加德罗常数的值,则晶体密度为
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2024-05-06更新
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228次组卷
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2卷引用:湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高三下学期4月月考化学试题
名校
解题方法
6 . 下列有关实验现象和解释或结论都正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 解释或结论 |
A | 向盛有2mL0.1mol/LNaOH溶液的试管中滴加4滴0.1mol/LMgCl2溶液,再滴加4滴0.1mol/LCuSO4溶液 | 先有白色沉淀,后有浅蓝色沉淀 | Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2] |
B | 在20℃、30℃条件下,分别取1mL0.1mol/LKI溶液于两支试管中,各加入等量的淀粉溶液,再各加入1mL0.1mol/L的H2SO4溶液 | 30℃条件下出现蓝色的时间较短 | 其他条件相同时,温度越高,反应速率越大 |
C | 向圆底烧瓶中加入2.0gNaOH和15mL无水乙醇,搅拌。再向其中加5mL1-溴丁烷和几片碎瓷片,微热。将产生的气体通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中 | 酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去 | 1-溴丁烷发生消去反应,有1-丁烯生成 |
D | 向20mL0.1mol/LCa(ClO)2溶液中通入少量SO2气体 | 有白色沉淀产生 | 酸性:H2SO3>HClO |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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2024-05-05更新
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456次组卷
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2卷引用:湖南省衡阳市衡阳县第一中学2023-2024学年高三下学期4月月考化学试题
名校
解题方法
7 . Mn2O3是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为MnCO3,还含有少量Fe3O4、FeO、CoO、Al2O3)为原料制备Mn2O3的工艺流程如图:25℃时,相关物质的Ksp见表。
已知:氢氧化氧锰(MnOOH)难溶于水和碱性溶液。
(1)MnOOH中Mn的化合价为_______ 价。
(2)向“沉淀池I”中加入MnO2,MnO2的作用是_______ ,在“沉淀池I”中,滴加氨水调节溶液的pH,使溶液中铝、铁元素完全沉淀,则理论上pH的最小值为_______ (当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时,可认为该离子沉淀完全)。
(3)MnSO4转化为MnOOH的离子方程式为_______ 。
(4)MnSO4转化为MnOOH中“III实验操作”包含过滤、洗涤、干燥,检验MnOOH是否洗涤干净,具体操作为_______ 。
(5)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,MnS晶胞结构如图所示。①以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中,1号S原子坐标为(0,0,0),3号S原子坐标为(1,1,1),则2号S原子坐标为_______ 。
②已知:MnS晶体的边长为bnm,NA为阿伏加德罗常数的值,则MnS晶胞密度为_______ g•cm-3(列出计算式即可)。
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 |
Ksp | 1×10-16.3 | 1×10-38.6 | 1×10-32.3 | 1×10-12.7 | 1.09×10-15 |
(1)MnOOH中Mn的化合价为
(2)向“沉淀池I”中加入MnO2,MnO2的作用是
(3)MnSO4转化为MnOOH的离子方程式为
(4)MnSO4转化为MnOOH中“III实验操作”包含过滤、洗涤、干燥,检验MnOOH是否洗涤干净,具体操作为
(5)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,MnS晶胞结构如图所示。①以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中,1号S原子坐标为(0,0,0),3号S原子坐标为(1,1,1),则2号S原子坐标为
②已知:MnS晶体的边长为bnm,NA为阿伏加德罗常数的值,则MnS晶胞密度为
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8 . 回答下列问题:
(1)25℃时,CH3COOH的电离平衡常数为:K=1.8×10-5,H3PO3的电离平衡常数为:K1=8.3×10-3、K2=5.6×10-6;则:
①写出CH3COOH的电离方程式:___________
②25℃时,0.02mol/L的CH3COOH溶液的电离度约为______ %。
③往Na2HPO3溶液中滴加足量CH3COOH溶液的离子反应方程式为:____________
(2)①某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4加入下列物质中:
a.5 mL水 b.40mL 0. 2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液
c.20mL 0.5 mol·L-1的Na2SO4溶液 d.40mL 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中
溶解BaSO4后形成的溶液中,Ba2+的浓度由大到小的顺序为_____ (填字母)。
A.b>a>c>d B.b>a>d>c C.a>d>c>b D.a>b>d>c
②已知298K时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,此时,溶液b中加入BaSO4固体后,c()为______________ mol·L-1。
(3)新型高效的乙烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入C2H6和O2 ,电解质溶液为KOH溶液。
①请写出乙烷燃料电池的负极反应式:_______________ 。
②利用此乙烷燃料电池给铅蓄电池充电,若充电过程中有3.0g乙烷完全反应,且不考虑能量损耗,则此充电过程消耗的O2在标况下的体积为_________ L(保留3位有效数字)、铅蓄电池的阳极质量减小________ g(保留3位有效数字)。
(1)25℃时,CH3COOH的电离平衡常数为:K=1.8×10-5,H3PO3的电离平衡常数为:K1=8.3×10-3、K2=5.6×10-6;则:
①写出CH3COOH的电离方程式:
②25℃时,0.02mol/L的CH3COOH溶液的电离度约为
③往Na2HPO3溶液中滴加足量CH3COOH溶液的离子反应方程式为:
(2)①某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4加入下列物质中:
a.5 mL水 b.40mL 0. 2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液
c.20mL 0.5 mol·L-1的Na2SO4溶液 d.40mL 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中
溶解BaSO4后形成的溶液中,Ba2+的浓度由大到小的顺序为
A.b>a>c>d B.b>a>d>c C.a>d>c>b D.a>b>d>c
②已知298K时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,此时,溶液b中加入BaSO4固体后,c()为
(3)新型高效的乙烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入C2H6和O2 ,电解质溶液为KOH溶液。
①请写出乙烷燃料电池的负极反应式:
②利用此乙烷燃料电池给铅蓄电池充电,若充电过程中有3.0g乙烷完全反应,且不考虑能量损耗,则此充电过程消耗的O2在标况下的体积为
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9 . 湿法炼锌具有能耗低,生成产品纯度高等特点,其主要原料为锌精矿(主要成分为硫化锌,还含有铁、钴、铜、镉、铅等元素的杂质),获得较纯锌锭的工艺流程如图:已知:焙烧后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、、、CdO。
(1)铜原子的价层电子排布图为___________ 。
(2)“酸浸”中滤渣主要成分为___________ 。
(3)“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时,反应速率较小,然后反应速率显著增大,请解释产生此现象的原因:___________ 。
(4)写出“赤铁矿除铁”过程中反应的离子方程式:___________ 。
(5)“—萘酚净化除钴”先是把氧化成,并生成NO,与有机物发生化学反应生成红褐色稳定鳌合物沉淀。写出被氧化的离子方程式:___________ 。
(6)“电解”工艺中,电解液常有较高浓度的会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和,生成CuCl沉淀从而除去。已知: ;。请通过具体数据说明上述的反应能完全进行的原因:___________ 。
(7)纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中,发生合金化反应生成LiZn(合金相),同时负极材料晶胞的组成变化如图所示。①充电过程中ZnS到的电极方程式为___________ (x和y用具体数字表示)。
②若的晶胞参数为a nm,则EF间的距离为___________ nm。
(1)铜原子的价层电子排布图为
(2)“酸浸”中滤渣主要成分为
(3)“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时,反应速率较小,然后反应速率显著增大,请解释产生此现象的原因:
(4)写出“赤铁矿除铁”过程中反应的离子方程式:
(5)“—萘酚净化除钴”先是把氧化成,并生成NO,与有机物发生化学反应生成红褐色稳定鳌合物沉淀。写出被氧化的离子方程式:
(6)“电解”工艺中,电解液常有较高浓度的会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和,生成CuCl沉淀从而除去。已知: ;。请通过具体数据说明上述的反应能完全进行的原因:
(7)纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中,发生合金化反应生成LiZn(合金相),同时负极材料晶胞的组成变化如图所示。①充电过程中ZnS到的电极方程式为
②若的晶胞参数为a nm,则EF间的距离为
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10 . 利用某钒废渣(主要成分为以及铁、铝、硅的氧化物)制备的工艺流程如图。已知:Ⅰ.溶于酸后以的形式存在;过量可氧化;
Ⅱ.(有机层)(有机层);
Ⅲ.溶液中与可相互转化:。
下列说法错误的是
Ⅱ.(有机层)(有机层);
Ⅲ.溶液中与可相互转化:。
下列说法错误的是
A.“氧化1”中,不适宜用升温的方式加快转化速率 |
B.“滤渣2”的成分为 |
C.有机萃取剂可循环使用 |
D.“沉钒”时还需通调节溶液的酸碱性 |
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