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1 . 实现废钨-镍型加氢催化剂(主要成分为、Ni、,还含有Fe、和少量含S有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。已知:
(1)基态Ni的价层电子排布式为______________ 。
(2) “氧化”的目的为______________________ 和将金属单质氧化至相应的价态。
(3)“钠化焙烧”中生成的化学方程式为_____________ 。
(4)“酸化沉钨”后过滤,所得滤饼的主要成分为_______________ (填化学式)。
(5)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为____________ 。
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
“一系列操作”依次是_____________ 、及时过滤、洗涤、干燥。
(7)强碱溶液中NaClO氧化,可沉淀出用作电池正极材料的NiOOH,该反应的离子方程式为:_______________________ 。
(8)某笼形络合物M[]结构中,镍离子与连接形成平面层,两个平面层通过分子连接,所有N原子均参与形成配位键,中间的空隙填充大小合适的分子(如),其基本结构如图(H原子未画出)。回答下列问题:①x∶y∶z=_______ 。
②晶胞的密度为___________ (用代数式表示)。
(1)基态Ni的价层电子排布式为
(2) “氧化”的目的为
(3)“钠化焙烧”中生成的化学方程式为
(4)“酸化沉钨”后过滤,所得滤饼的主要成分为
(5)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
温度 | 低于30.8℃ | 30.8℃~53.8℃ | 53.8℃~280℃ | 高于280℃ |
晶体形态 | 多种结晶水合物 |
(7)强碱溶液中NaClO氧化,可沉淀出用作电池正极材料的NiOOH,该反应的离子方程式为:
(8)某笼形络合物M[]结构中,镍离子与连接形成平面层,两个平面层通过分子连接,所有N原子均参与形成配位键,中间的空隙填充大小合适的分子(如),其基本结构如图(H原子未画出)。回答下列问题:①x∶y∶z=
②晶胞的密度为
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2 . 某工业生产上用铜镍矿石(主要成分为、、、及不溶于酸的杂质)制备胆矾的流程如图。已知:有机萃取剂HR可以萃取,其萃取原理(org为有机相);
(1)焙烧前粉碎的目的是___________ 。
(2)滤渣2的成分是___________ 。
(3)向“萃取”后的水相中加入一定量的和,能制得黑色不溶物,该反应的离子方程式为___________ 。
(4)试剂X的最佳选择是___________ (填字母),“操作Ⅱ”包括___________ 、___________ 、过滤、洗涤和干燥。
a.盐酸 b.溶液 c.溶液 d.
(5)胆矾可写成,其结构示意图如下:①基态的核外电子排布式为___________ 。
②胆矾中含有的粒子间作用力有___________ (填序号)。
a.离子键 b.极性键 c.金属键
d.配位键 e.氢键 f.非极性键
③胆矾受热分解得到铜的某种氧化物,其晶胞结构如上图所示,则该铜氧化合物的化学式为___________ ,氧的配位数是___________ 。
(1)焙烧前粉碎的目的是
(2)滤渣2的成分是
(3)向“萃取”后的水相中加入一定量的和,能制得黑色不溶物,该反应的离子方程式为
(4)试剂X的最佳选择是
a.盐酸 b.溶液 c.溶液 d.
(5)胆矾可写成,其结构示意图如下:①基态的核外电子排布式为
②胆矾中含有的粒子间作用力有
a.离子键 b.极性键 c.金属键
d.配位键 e.氢键 f.非极性键
③胆矾受热分解得到铜的某种氧化物,其晶胞结构如上图所示,则该铜氧化合物的化学式为
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3 . 碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:
(1)光催化还原CO2制备CH4的反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂:
①C、H、O的第一电离能由大至小的顺序是________ 。
②Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因为________ 。
(2)在金刚石晶体(晶胞结构如图所示)中:①C原子所连接的最小环为六元环,每个C原子连接________ 个六元环,六元环中最多有________ 个C原子在同一平面。
②已知金刚石晶体的密度为ρg∙cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值,该晶胞中a与b之间的距离为________ (用含ρ、NA的代数式表示)nm。
③Q原子的参数坐标为________ 。
(3)碳化硅(SiC)晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的,但是碳化硅的熔点低于金刚石,原因为________ 。
(4)HSCN通常有和两种结构,比较二者沸点的高低并分析原因:________ 。
(1)光催化还原CO2制备CH4的反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂:
①C、H、O的第一电离能由大至小的顺序是
②Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因为
(2)在金刚石晶体(晶胞结构如图所示)中:①C原子所连接的最小环为六元环,每个C原子连接
②已知金刚石晶体的密度为ρg∙cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值,该晶胞中a与b之间的距离为
③Q原子的参数坐标为
(3)碳化硅(SiC)晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的,但是碳化硅的熔点低于金刚石,原因为
(4)HSCN通常有和两种结构,比较二者沸点的高低并分析原因:
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2024-06-02更新
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44次组卷
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2卷引用:广东省部分学校2023-2024学年高二下学期期中联考化学试题
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解题方法
4 . 高砷烟尘(主要成分有等)属于危险固体废弃物,对高砷烟尘进行综合处理回收,和金属铟的工业流程如下:已知:①在酸性溶液中以或形式存在,氧化性环境中主要存在;
②在易分解为难溶于水;
③。
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为_______ (填化学式)。
(2)“高压酸浸”时,的浸出率随硫酸浓度的增大而变化的曲线如图所示,硫酸浓度超过时,的浸出率随硫酸浓度增大而略微减小的原因可能为_______ 。(3)“硫化”过程中生成,发生反应的离子方程式为_______ 。已知在水溶液中电离的总反应式为。当“硫化”操作后溶液中,则此时溶液的_______ 。
(4)“还原”后溶液酸性增强,主要原因是_______ (用离子方程式表示)。
(5)“结晶”操作为_______ 、过滤、洗涤、干燥。
(6)“萃余液”中含有的金属阳离子为_______ (填离子符号),将溶液电解得到金属铟,阴极的电极反应式为_______ 。
(7)硫化铟铜是一种新型的纳米材料,具有优异的光电性能和光催化性能。一种由S、三种元素组成的化合物的晶胞如图所示。采用和合成硫化铟铜薄膜,该反应的化学方程式是_______ ,该晶胞的六个面均为矩形,上、下底面的晶胞参数为,高为,晶体密度为,则阿伏加德罗常数的值为_______ (用含a、b、d的式子表示)。
②在易分解为难溶于水;
③。
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为
(2)“高压酸浸”时,的浸出率随硫酸浓度的增大而变化的曲线如图所示,硫酸浓度超过时,的浸出率随硫酸浓度增大而略微减小的原因可能为
(4)“还原”后溶液酸性增强,主要原因是
(5)“结晶”操作为
(6)“萃余液”中含有的金属阳离子为
(7)硫化铟铜是一种新型的纳米材料,具有优异的光电性能和光催化性能。一种由S、三种元素组成的化合物的晶胞如图所示。采用和合成硫化铟铜薄膜,该反应的化学方程式是
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2024-05-31更新
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167次组卷
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5卷引用:广东省梅州市部分学校2024届高三下学期5月联考化学试卷
5 . “刀片电池”通过结构创新,大大提升了磷酸铁锂电池的能量密度。以下是以磷矿石(主要成分,还有、等杂质)为原料生产白磷()同时制得刀片电池正极材料的工艺流程:已知:
①难溶于水,可溶于pH<2的酸性溶液。
②在pH大于2.0时开始产生氢氧化物沉淀,pH为4.0时沉淀完全。
回答下列问题:
(1)白磷()分子呈正四面体形,难溶于水。白磷是___________ (填“极性分子”或“非极性分子”)。
(2)“炉渣Ⅰ”主要含有铁单质及铁的磷化物,写出一种分离出铁单质的简单方法___________ 。FeP溶于稀硝酸的离子方程式为___________ 。
(3)“炉渣Ⅱ”的主要成分是一种难溶硅酸盐,其化学式为___________ 。
(4)向“溶液Ⅱ”中通入控制pH在2.0的原因是___________ 。
(5)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有的单元数有___________ 个。电池充电时,脱出部分,形成,结构示意图如(b)所示,则x=___________ 。中铁元素有+2和+3价。价层电子排布式为___________ 。
①难溶于水,可溶于pH<2的酸性溶液。
②在pH大于2.0时开始产生氢氧化物沉淀,pH为4.0时沉淀完全。
回答下列问题:
(1)白磷()分子呈正四面体形,难溶于水。白磷是
(2)“炉渣Ⅰ”主要含有铁单质及铁的磷化物,写出一种分离出铁单质的简单方法
(3)“炉渣Ⅱ”的主要成分是一种难溶硅酸盐,其化学式为
(4)向“溶液Ⅱ”中通入控制pH在2.0的原因是
(5)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有的单元数有
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6 . 五氧化二饥广泛用于冶金、化工等行业。某废钒催化剂主要含有、、CaO、、、等,采取如下工艺流程回收其中的钒制备;已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)基态V原子的价电子轨道表示式为________ 。
(2)浸出渣的主要成分是________ ,“酸浸还原”中;和均转化为,写出转化为反应的离子方程式为________ 。
(3)“氧化”中被氧化的元素主要有________ (填元素符号)。
(4)“调pH”中有沉淀生成,写出生成沉淀反应的离子方程式________ 。
(5)“沉钒”中需要加入过量,其原因是________ 。晶体未经洗涤直接进行“煅烧”,将导致产品中混有________ 杂质。
(6)工艺中可循环利用的物质有________ 。
(7)一定温度下,溶解在NaOH溶液中,可得到偏钒酸钠。偏钒酸钠阴离子呈现如图1所示的无限链状结构。碳化钒主要用于制造钒钢及碳化物硬质合金添加剂,其晶胞结构如图2所示。①偏钒酸钠的化学式为________ 。
②碳化钒晶胞中与碳原子距离最近且相等的碳原子个数为________ 。
③若碳化钒合金的密度为,阿伏加德罗常数值为,则晶胞参数________ nm。
金属离子 | ||||
开始沉淀时()的pH | 12.4 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时()的pH | 13.8 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(1)基态V原子的价电子轨道表示式为
(2)浸出渣的主要成分是
(3)“氧化”中被氧化的元素主要有
(4)“调pH”中有沉淀生成,写出生成沉淀反应的离子方程式
(5)“沉钒”中需要加入过量,其原因是
(6)工艺中可循环利用的物质有
(7)一定温度下,溶解在NaOH溶液中,可得到偏钒酸钠。偏钒酸钠阴离子呈现如图1所示的无限链状结构。碳化钒主要用于制造钒钢及碳化物硬质合金添加剂,其晶胞结构如图2所示。①偏钒酸钠的化学式为
②碳化钒晶胞中与碳原子距离最近且相等的碳原子个数为
③若碳化钒合金的密度为,阿伏加德罗常数值为,则晶胞参数
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7 . 已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大,A的p能级电子数是s能级的一半,C的基态原子轨道有2个未成对电子;C与D形成的化合物中C显正化合价;E的M层电子数是N层电子数的4倍,F的内部各能层均排满,且最外层电子数为1。
请回答下列问题。
(1)C原子基态时电子排布式为______________________________ 。
(2)B、C两种元素第一电离能为__________ >__________(用元素符号表示)。试解释其原因:____________________ 。
(3)任写一种与离子互为等电子体的离子__________ 。
(4)B与C形成的四原子阴离子的立体构型为__________ ,其中B原子的杂化类型是__________ 。
(5)难溶于水,易溶于氨水,写出其溶于氨水的离子方程式____________________ 。
(6)D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为____________________ ;__________ 。已知晶体的密度为,阿伏加德罗常数为,则晶胞边长_________ 。(用、的计算式表示)
请回答下列问题。
(1)C原子基态时电子排布式为
(2)B、C两种元素第一电离能为
(3)任写一种与离子互为等电子体的离子
(4)B与C形成的四原子阴离子的立体构型为
(5)难溶于水,易溶于氨水,写出其溶于氨水的离子方程式
(6)D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为
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8 . 砷的化合物可用于半导体领域。一种从酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸()形式存在,废水中还含有一定量的硫酸]中回收砷的工艺流程如下:已知;
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.砷酸()在酸性条件下有强氧化性,能被等还原;
Ⅳ.,。
回答下列问题;
(1)“沉砷”时,亚砷酸转化为的化学方程式为_____________________________ 。
(2)“沉砷”时产生的废气可用______________ 溶液吸收处理(填化学式)。
(3)“NaOH溶液浸取”后,所得“滤渣”的主要成分是_________ (填化学式);此时溶液中存在平衡:,该反应的平衡常数K=_____________ (保留2位小数)。
(4)向滤液Ⅱ中通入氧气进行“氧化脱硫”,反应的离子方程式为_____________________ 。
(5)“沉砷”过程中FeS不可用过量的替换,原因是______________________________ (从平衡移动的角度解释)。
(6)该流程最后一步用“还原”砷酸,发生反应的化学方程式为____________________ 。
(7)某含砷化合物晶体的晶胞如图所示,As原子位于紧邻Ni原子构成的正三棱柱的体心。晶胞参数为a pm、a pm、c pm,则该晶体的密度为_______ (列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.砷酸()在酸性条件下有强氧化性,能被等还原;
Ⅳ.,。
回答下列问题;
(1)“沉砷”时,亚砷酸转化为的化学方程式为
(2)“沉砷”时产生的废气可用
(3)“NaOH溶液浸取”后,所得“滤渣”的主要成分是
(4)向滤液Ⅱ中通入氧气进行“氧化脱硫”,反应的离子方程式为
(5)“沉砷”过程中FeS不可用过量的替换,原因是
(6)该流程最后一步用“还原”砷酸,发生反应的化学方程式为
(7)某含砷化合物晶体的晶胞如图所示,As原子位于紧邻Ni原子构成的正三棱柱的体心。晶胞参数为a pm、a pm、c pm,则该晶体的密度为
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解题方法
9 . 工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO3,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO。工艺如图所示:已知:①“溶浸”后的溶液pH=1,所含金属离子主要有:Zn2+、Fe3+、Cd2+、Mn2+、Ni2+。
②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+时,产物中含Mn元素物质只有MnO2。
③氧化性强弱顺序:Ni2+>Cd2+>Zn2+。
④相关金属离子[c(Mn+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价电子排布式为___________ ,ZnO溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,1 mol [Zn(NH3)4]2+共有___________ mol的σ键。
(2)①“溶浸”过程中,为了提高浸出率,可采取的措施是___________ 。(写一条即可)
②“调pH”时,可替代ZnO的一种含锌化合物是___________ 。(用化学式表示)
③“调pH”时,若pH=5.5,此时溶液中Zn2+的最大浓度c=___________ mol/L。
(3)写出“氧化除杂”时KMnO4溶液与Mn2+反应的离子方程式___________ 。
(4)“还原除杂”除去的离子是___________ ,加入的还原剂是___________ 。
(5)“沉锌”时生成ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O (碱式碳酸锌)沉淀,该沉淀“高温灼烧”后获得ZnO。氧化锌的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图1所示),其中与锌原子距离最近的O原子数有___________ 个,请在图2中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图___________ 。
②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+时,产物中含Mn元素物质只有MnO2。
③氧化性强弱顺序:Ni2+>Cd2+>Zn2+。
④相关金属离子[c(Mn+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ | Mn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.0 | 7.4 | 8.1 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.0 | 9.4 | 10.1 | 8.9 |
(1)基态Zn原子的价电子排布式为
(2)①“溶浸”过程中,为了提高浸出率,可采取的措施是
②“调pH”时,可替代ZnO的一种含锌化合物是
③“调pH”时,若pH=5.5,此时溶液中Zn2+的最大浓度c=
(3)写出“氧化除杂”时KMnO4溶液与Mn2+反应的离子方程式
(4)“还原除杂”除去的离子是
(5)“沉锌”时生成ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O (碱式碳酸锌)沉淀,该沉淀“高温灼烧”后获得ZnO。氧化锌的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图1所示),其中与锌原子距离最近的O原子数有
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10 . 铁和硒()都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用,根据要求回答问题。
.乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式(图一)和硒在元素周期表中相对位置关系(图二)如图所示。(1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]___________ 。单质硒的熔点为221℃,其晶体类型是___________ 。
(2)乙烷硒啉分子中核磁共振氢普中有___________ 组峰。
(3)根据元素周期律:
①S、As和Se电负性由大到小的顺序:___________ 。
②中沸点最高的是:___________ ,原因是___________ 。
.黄铁矿是制取硫酸的主要原料,其主要成分为,其中铁元素显价,晶体的晶胞形状为立方体,晶胞结构如图所示。(4)制取硫酸过程中会产生,分子的空间构型为___________ 。
(5)晶胞中与每个距离最近且相等的有___________ 个。
(6)晶体的晶胞边长为anm,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度___________ (用含a、的代数式表示)
.乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式(图一)和硒在元素周期表中相对位置关系(图二)如图所示。(1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]
(2)乙烷硒啉分子中核磁共振氢普中有
(3)根据元素周期律:
①S、As和Se电负性由大到小的顺序:
②中沸点最高的是:
.黄铁矿是制取硫酸的主要原料,其主要成分为,其中铁元素显价,晶体的晶胞形状为立方体,晶胞结构如图所示。(4)制取硫酸过程中会产生,分子的空间构型为
(5)晶胞中与每个距离最近且相等的有
(6)晶体的晶胞边长为anm,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度
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