2024高三下·全国·专题练习
1 . 镓是优良的半导体材料。氮化镓是制作发光二极管的新材料,用于雷达、卫星通信设备等。某工厂利用铝土矿(主要成分为、,还有少量等杂质)制备氮化镓流程如下:已知:①镓性质与铝相似,金属活动性介于锌和铁之间。
②当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。
③金属离子氢氧化物的溶度积(25℃)
④、均为两性,的酸性略强于。
回答下列问题:
(1)“二次酸化”中与足量发生反应的离子方程式为______ 。
(2)“电解”可得金属镓(铝不干扰镓盐的电解),写出阴极电极反应式______ 。
(3)“合成”得到的三甲基镓与氨反应得到氮化镓,写出此反应的化学方程式______ 。
②当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。
③金属离子氢氧化物的溶度积(25℃)
回答下列问题:
(1)“二次酸化”中与足量发生反应的离子方程式为
(2)“电解”可得金属镓(铝不干扰镓盐的电解),写出阴极电极反应式
(3)“合成”得到的三甲基镓与氨反应得到氮化镓,写出此反应的化学方程式
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2 . LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题:
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______ 。
(2)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为_______ 。
(3)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______ 。
回答下列问题:
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为
(2)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为
(3)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是
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解题方法
3 . 超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一,近年来,我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术,在研制超纯方面取得了显著成果,工业上以粗镓为原料,制备超纯的工艺流程如下:已知:①金属的化学性质和相似,的熔点为;
②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体;
③相关物质的沸点:
回答下列问题:
(1)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在的原因是_______ ,阴极的电极反应式为_______ ;
②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体;
③相关物质的沸点:
物质 | ||||
沸点/ | 55.7 | 34.6 | 42.4 | 365.8 |
(1)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在的原因是
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解题方法
4 . 为高效绿色氧化剂,一种利用电催化法制备的方法如图所示:下列有关说法正确的是
A.催化电极的电势高于石墨电极的电势 |
B.a为,b为 |
C.催化电极上的电极反应式: |
D.若电源用铅蓄电池,每制得,铅蓄电池正极质量增加32g |
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5 . 相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得、、和NaOH.下列说法错误的是
A.b电极的电极反应式为 |
B.电池放电过程中,Cu(1)电极为该电池的正极 |
C.电池从开始工作到停止放电,理论上可制得标准状况下44.8L气体 |
D.若开始前两铜电极的质量相同,当电路中转移0.2mol电子时,两铜电极的质量相差12.8g |
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6 . 烟气脱硝技术是烟气治理的发展方向和研究热点。
(1)用NH3选择性脱除氮氧化物,有如下反应:6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)
已知化学键的键能数据如下表:
则该反应的ΔH=___________ kJ/mol。
(2)利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示。则上述历程的总反应方程式为___________ 。
(3)以CuO-CeO2为活性物质、γ-Al2O3为载体的催化剂,可用于烟气中NOx的脱除。将吸附有Cu2+、Ce3+的Al(OH)3胶体煅烧可制得CuO-CeO2/γ-Al2O3催化剂。异丙醇铝Al[OCH(CH3)2]3加入到75℃水中,充分搅拌可生成Al(OH)3胶体。
①生成Al(OH)3胶体的化学方程式为___________ 。
②Al(OH)3胶体中,两分子Al(OH)3以配位键聚合成含四元环的二聚分子。该二聚分子的结构式为___________ (用“→”标出其中的配位键)
(4)以连二硫酸根()为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:①阴极区的电极反应式为___________ 。
②NO吸收转化后的主要产物为,若通电时电路中转移了0.3mole-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为___________ mL。
(1)用NH3选择性脱除氮氧化物,有如下反应:6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)
已知化学键的键能数据如下表:
化学键 | NO中的氮氧键 | N-H | N≡N | O-H |
键能(kJ/mol) | a | b | c | d |
(2)利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示。则上述历程的总反应方程式为
(3)以CuO-CeO2为活性物质、γ-Al2O3为载体的催化剂,可用于烟气中NOx的脱除。将吸附有Cu2+、Ce3+的Al(OH)3胶体煅烧可制得CuO-CeO2/γ-Al2O3催化剂。异丙醇铝Al[OCH(CH3)2]3加入到75℃水中,充分搅拌可生成Al(OH)3胶体。
①生成Al(OH)3胶体的化学方程式为
②Al(OH)3胶体中,两分子Al(OH)3以配位键聚合成含四元环的二聚分子。该二聚分子的结构式为
(4)以连二硫酸根()为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:①阴极区的电极反应式为
②NO吸收转化后的主要产物为,若通电时电路中转移了0.3mole-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为
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7 . 利用氟磷灰石[主要成分为杂质为等]为原料生产可应用于巨型激光器“神光二号”的磷酸二氢钾(),工艺流程如下。已知:25℃时,,,,,。
(1)“酸浸Ⅰ”中生成,其化学方程式为______ 。
(2)“酸浸Ⅱ”中,滤渣的主要成分为______ 。
(3)“脱氟”中试剂X为______ (填“”或“”);当时,溶液中试剂X电离出的剩余金属阳离子的浓度为______ 。
(4)“中和法”为获得较高纯度的,控制pH范围为______ ;在此pH范围内纯度的溶液中各微粒浓度大小关系为______ 。
已知:溶液中、、、的分布分数随pH变化曲线如图。[如分布分数:](5)“电解法”工作原理如图。①阴极的电极反应式为______ 。
②分析产品室可得到的原因______ 。
③相较于“中和法”,“电解法”的优点有______ (写出2条即可)。
(1)“酸浸Ⅰ”中生成,其化学方程式为
(2)“酸浸Ⅱ”中,滤渣的主要成分为
(3)“脱氟”中试剂X为
(4)“中和法”为获得较高纯度的,控制pH范围为
已知:溶液中、、、的分布分数随pH变化曲线如图。[如分布分数:](5)“电解法”工作原理如图。①阴极的电极反应式为
②分析产品室可得到的原因
③相较于“中和法”,“电解法”的优点有
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8 . 我国科学家以海水为氯源合成,-二氯酮,其装置如图。并以其为原料合成药物米托坦c,合成路线为。下列说法
A.阳极反应: |
B.M为阳离子交换膜 |
C.b为 |
D.整个转化中碳原子的杂化轨道类型有3种 |
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9 . 我国提出“碳达峰”目标是在2030年前达到最高值,2060年前达到“碳中和”。因此,二氧化碳的综合利用尤为重要。
(1)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚()也有广泛的应用。
反应I:
反应II:
反应III:
①自发反应的条件是____________ 。
②恒压、投料比的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如图所示:I.下列说法正确的是____________ 。
A.从反应体系中分离出,能使反应II反应速率加快
B.使用更高效的催化剂能提高的平衡产率
C.考虑工业生产的综合经济效益,应选择较低温度以提高的平衡产率
D.若增大与的混合比例,可提高平衡转化率
II.当温度超过,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是____________ 。
(2)研究表明,在电解质水溶液中,气体可被电化学还原。
①在碱性介质中电还原为正丙醇()的电极反应方程式为____________ 。
②在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上电还原为的反应进程中(被还原为的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,电还原为从易到难的顺序为____________ (用a、b、c字母排序)。(3)参与的乙苯脱氢机理如图所示(表示乙苯分子中C或H原子的位置;A、B为催化剂的活性位点,其中A位点带部分正电荷,位点带部分负电荷)。上图中所示反应机理中步骤I可描述为:乙苯带部分正电荷,被带部分负电荷的位点吸引,随后解离出并吸附在位点上;步骤II可描述为:____________ 。
(1)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚()也有广泛的应用。
反应I:
反应II:
反应III:
①自发反应的条件是
②恒压、投料比的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如图所示:I.下列说法正确的是
A.从反应体系中分离出,能使反应II反应速率加快
B.使用更高效的催化剂能提高的平衡产率
C.考虑工业生产的综合经济效益,应选择较低温度以提高的平衡产率
D.若增大与的混合比例,可提高平衡转化率
II.当温度超过,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是
(2)研究表明,在电解质水溶液中,气体可被电化学还原。
①在碱性介质中电还原为正丙醇()的电极反应方程式为
②在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上电还原为的反应进程中(被还原为的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,电还原为从易到难的顺序为
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10 . 2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:
(1)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下:①某温度下,吸收塔中溶液吸收一定量的后,,则该溶液的___________ (该温度下的);
②再生塔中产生的离子方程式为___________ ;
③利用电化学原理,将电催化还原为,阴极反应式为___________ 。
(1)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下:①某温度下,吸收塔中溶液吸收一定量的后,,则该溶液的
②再生塔中产生的离子方程式为
③利用电化学原理,将电催化还原为,阴极反应式为
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