1 . 钌(Ru)是地球上丰度最小的元素,钌的产品广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。从某种失效的钌催化剂(主要成分为Ru、ZnO、、有机物等)中回收钌的工艺流程如下:已知:①的沸点为40℃,温度高于108℃分解。②氧化性:
(1)“煅烧”的目的是___________ 。
(2)“氧化”过程需在650℃下熔融反应5小时。
①单质Ru被氧化为的化学方程式为___________ 。
②固体过量会导致钌的回收率降低,原因是___________ 。
(3)“氧化蒸馏”时,测得钌的回收率随温度变化曲线如图1所示。工业上保证钌回收率较高的情况下,选择在95℃进行氧化蒸馏的原因是___________ 。(4)“吸收”过程中产生单质气体X的离子方程式为___________ 。
(5)钌多活性位点催化剂()可用于催化水的多步碱性析氢反应。该催化剂存在钌单原子、钌团簇、NiO三种活性位点,不同位点的催化特点不同。图2为反应历程中微粒在不同位点的自由能的变化,其中吸附在催化剂表面的微粒用*标注。①基态Ni原子的价电子排布式为___________ 。
②催化剂的活性位点在催化过程中的主要作用是___________ 。
③分析图2-a推测的“吸附解离”主要发生在___________ (填“钌原子”、“钌团簇”或“NiO”)位点上,若有参与该过程,则变化的能量为___________ kJ(保留1位小数:已知:)。
④分析图2-b并说明的脱附主要发生在NiO表面的原因___________ 。
(1)“煅烧”的目的是
(2)“氧化”过程需在650℃下熔融反应5小时。
①单质Ru被氧化为的化学方程式为
②固体过量会导致钌的回收率降低,原因是
(3)“氧化蒸馏”时,测得钌的回收率随温度变化曲线如图1所示。工业上保证钌回收率较高的情况下,选择在95℃进行氧化蒸馏的原因是
(5)钌多活性位点催化剂()可用于催化水的多步碱性析氢反应。该催化剂存在钌单原子、钌团簇、NiO三种活性位点,不同位点的催化特点不同。图2为反应历程中微粒在不同位点的自由能的变化,其中吸附在催化剂表面的微粒用*标注。①基态Ni原子的价电子排布式为
②催化剂的活性位点在催化过程中的主要作用是
③分析图2-a推测的“吸附解离”主要发生在
④分析图2-b并说明的脱附主要发生在NiO表面的原因
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解题方法
2 . 以碲铜废料(主要含)为原料回收碲单质的一种工艺流程如下:已知:①“氧化酸浸”生成和二元弱酸
②
下列说法错误的是
②
下列说法错误的是
A.“氧化酸浸”时,作氧化剂 |
B.“沉铜”时,需加过量 |
C.螯合物中Cu(Ⅱ)的配位数为4 |
D.“还原”时,发生的主要反应为 |
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解题方法
3 . 从硝酸铜和硝酸银的混合溶液中回收铜和银的流程如图所示。下列说法错误的是
A.试剂Ⅰ可以是稀盐酸或稀硫酸 |
B.流程中涉及的反应均是氧化还原反应 |
C.生成银氨溶液的离子方程式为 |
D.若试剂Ⅱ是甲醛,甲醛参加反应最多生成 |
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4 . 焦锑酸钠可用于制作电视机显像管玻壳、纺织品阻燃剂和搪瓷乳白剂。以某含锑净渣(主要成分是SbOCl,还含有少量Cu、As等元素)为原料制备焦锑酸钠的工艺流程如下图所示。已知:①难溶于水。
②,。
回答下列问题:
(1)含锑净渣需进行粉碎研磨,其目的是_______ ,“浸渣”的主要成分是_______ (填“”或“CuS”)。
(2)“碱溶”时SbOCl转化为Na3SbS3,转化的化学方程式为_______ 。
(3)“氧化”时,溶液中的转化为易溶于水的Na3AsO4与锑分离,同时生成S,写出该反应的离子方程式_______ 。
(4)“滤液”的主要成分是_______ 。
(5)产品纯度测定:称取1.30gNaSb(OH)6样品,酸溶后加入适量硫酸肼固体配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.0500mol·L-1Ce(SO4)2标准液滴定,平均消耗标准液20.00mL。
①硫酸肼的作用是_______ 。
②产品的纯度为_______ [的摩尔质量为247g·mol-1]。
②,。
回答下列问题:
(1)含锑净渣需进行粉碎研磨,其目的是
(2)“碱溶”时SbOCl转化为Na3SbS3,转化的化学方程式为
(3)“氧化”时,溶液中的转化为易溶于水的Na3AsO4与锑分离,同时生成S,写出该反应的离子方程式
(4)“滤液”的主要成分是
(5)产品纯度测定:称取1.30gNaSb(OH)6样品,酸溶后加入适量硫酸肼固体配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.0500mol·L-1Ce(SO4)2标准液滴定,平均消耗标准液20.00mL。
①硫酸肼的作用是
②产品的纯度为
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5 . 钨是国防及高新技术应用中极为重要的功能材料之一,由黑钨矿[主要成分是钨酸亚铁()、钨酸锰(),以及少量的Si、As元素]冶炼钨的流程如下:已知:
①钨酸()酸性很弱,难溶于水。
②水浸液中含有、、、等阴离子。
回答下列问题:
(1)“焙烧”前,需将黑钨矿粉碎,目的是_______ 。
(2)“焙烧”过程中,生成的化学方程式为_______ 。
(3)“净化”过程中,的作用是_______ 。
(4)“酸化”过程中,发生反应的离子方程式为_______ 。
(5)“高温还原”过程中,被还原的物质与被氧化的物质的物质的量之比为_______ 。
(6)硬质合金刀具中含碳化钨(WC,碳元素为-4价),利用电解法可以从碳化钨废料中回收钨。电解时,用碳化钨做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液,阳极析出钨酸沉淀并放出气体,则阳极的电极反应式为_______ 。
(7)钨晶胞为体心立方晶胞,晶胞结构如图所示(注:晶胞体对角线的W原子相切),则钨晶胞的原子空间利用率为_______(填标号。晶胞的原子空间利用率=)。
①钨酸()酸性很弱,难溶于水。
②水浸液中含有、、、等阴离子。
回答下列问题:
(1)“焙烧”前,需将黑钨矿粉碎,目的是
(2)“焙烧”过程中,生成的化学方程式为
(3)“净化”过程中,的作用是
(4)“酸化”过程中,发生反应的离子方程式为
(5)“高温还原”过程中,被还原的物质与被氧化的物质的物质的量之比为
(6)硬质合金刀具中含碳化钨(WC,碳元素为-4价),利用电解法可以从碳化钨废料中回收钨。电解时,用碳化钨做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液,阳极析出钨酸沉淀并放出气体,则阳极的电极反应式为
(7)钨晶胞为体心立方晶胞,晶胞结构如图所示(注:晶胞体对角线的W原子相切),则钨晶胞的原子空间利用率为_______(填标号。晶胞的原子空间利用率=)。
A. | B. | C. | D. |
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6 . 硫酸铜是较重要的铜盐之一,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。的制备和性质探究实验如下:
Ⅰ.制备CuO。洗净的瓷坩埚经充分灼烧干燥并冷却后,在托盘天平上称取3.0g废铜粉(铜粉的含量为98%)放入其内。将坩埚置于泥三角上,用煤气灯氧化焰小火微热,待铜粉干燥后,加大火焰高温灼烧,并不断搅拌,搅拌时必须用坩埚钳夹住坩埚。灼烧至铜粉完全转化为黑色,停止加热并冷却至室温。
Ⅱ.制备粗溶液。将冷却的CuO倒入100mL小烧杯中,加入18mL硫酸,微热使之溶解。
Ⅲ.精制溶液。在粗溶液中,滴加2mL3%的双氧水,将溶液加热,随后检验溶液中是否存在。当完全反应后,慢慢加入粉末,同时不断搅拌直到溶液,在此过程中,要不断地用pH试纸测溶液的pH,控制溶液,再加热至沸,趁热减压过滤(如图所示),将滤液转移至洁净的烧杯中。Ⅳ.制备。在精制的溶液中,滴加硫酸酸化,调节溶液至pH=1后,将溶液转移至洁净的蒸发皿中,水浴加热,蒸发至液面出现晶膜时停止加热。在室温下冷却至晶体析出,然后减压过滤,晶体用滤纸吸干后,称重得到产品7.0g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中,“搅拌时必须用坩埚钳夹住坩埚”的原因是______ 。
(2)步骤Ⅲ中,双氧水的作用是______ 。
(3)步骤Ⅲ中,“控制溶液,再加热至沸”的目的是______ 。相比于过滤,趁热减压过滤的优点是______ 。
(4)步骤Ⅳ中,蒸发、结晶制备时,蒸发至刚出现晶膜即停止加热,其原因是______ 。用滤纸吸干晶体,而不用酒精灯烘干,原因是______ 。
(5)本实验产率为______ %。(保留2位有效数字)
(6)探究的性质。取少量产品溶于水,加入足量淀粉-KI溶液,充分搅拌,发现溶液变蓝色,并产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,测得白色沉淀由Cu、I元素组成且二者质量比为64∶127。该过程中发生反应的离子方程式为______ 。
Ⅰ.制备CuO。洗净的瓷坩埚经充分灼烧干燥并冷却后,在托盘天平上称取3.0g废铜粉(铜粉的含量为98%)放入其内。将坩埚置于泥三角上,用煤气灯氧化焰小火微热,待铜粉干燥后,加大火焰高温灼烧,并不断搅拌,搅拌时必须用坩埚钳夹住坩埚。灼烧至铜粉完全转化为黑色,停止加热并冷却至室温。
Ⅱ.制备粗溶液。将冷却的CuO倒入100mL小烧杯中,加入18mL硫酸,微热使之溶解。
Ⅲ.精制溶液。在粗溶液中,滴加2mL3%的双氧水,将溶液加热,随后检验溶液中是否存在。当完全反应后,慢慢加入粉末,同时不断搅拌直到溶液,在此过程中,要不断地用pH试纸测溶液的pH,控制溶液,再加热至沸,趁热减压过滤(如图所示),将滤液转移至洁净的烧杯中。Ⅳ.制备。在精制的溶液中,滴加硫酸酸化,调节溶液至pH=1后,将溶液转移至洁净的蒸发皿中,水浴加热,蒸发至液面出现晶膜时停止加热。在室温下冷却至晶体析出,然后减压过滤,晶体用滤纸吸干后,称重得到产品7.0g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中,“搅拌时必须用坩埚钳夹住坩埚”的原因是
(2)步骤Ⅲ中,双氧水的作用是
(3)步骤Ⅲ中,“控制溶液,再加热至沸”的目的是
(4)步骤Ⅳ中,蒸发、结晶制备时,蒸发至刚出现晶膜即停止加热,其原因是
(5)本实验产率为
(6)探究的性质。取少量产品溶于水,加入足量淀粉-KI溶液,充分搅拌,发现溶液变蓝色,并产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,测得白色沉淀由Cu、I元素组成且二者质量比为64∶127。该过程中发生反应的离子方程式为
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7 . 某工厂采用如下工艺处理含钴废料的硫酸浸取液(含、和)已知:常温下,当起始浓度为0.01mol⋅L时:以下说法正确的是
金属离子 | |||||
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.5 | 7.7 | 0.1 | 6.5 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.0 | 9.2 | 1.1 | 8.0 |
A.滤液Ⅱ中主要存在的离子有、、、 |
B.根据流程可知:的还原性大于 |
C.检验是否洗涤干净可以用稀盐酸和溶液 |
D.沉钻过程中发生的主要反应的离子方程式为 |
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解题方法
8 . 钛酸钡()可以作为防火涂料的添加剂,可提高涂层的防火性能和抗化学腐蚀性。以钛渣(主要成分是,含少量CaO、、等)为原料制备钛酸钡的流程如下:已知:①草酸钡难溶于水;②常温下,几种离子沉淀的pH如下表所示。
注:
回答下列问题:
(1)浸渣的主要成分是___________ (填化学式)。
(2)“酸浸”中,其他条件相同,1h内钛浸出率与硫酸的质量分数、温度关系如图所示。提高钛浸出率宜选择的条件是硫酸质量分数、温度依次为___________ 。图2中温度高于65℃,钛浸出率降低的原因可能是___________ 。
(3)“还原”时,主要反应的离子方程式为___________ ,检验“还原”后溶液中是否含的试剂是___________ (填化学式)。
(4)“沉钛”中,先加入过量,溶液,后加入适量溶液,如果加试剂顺序颠倒,会产生___________ (填化学式)杂质,影响产率。“调pH”范围为___________ 。
(5)“氧化焙烧”发生反应的化学方程式为___________ 。工业上,还可以直接将·4在1500℃、无氧环境下反应24h制备,该方法的缺点是___________ 。
(6)经X射线分析鉴定,钛酸钡的晶胞结构如图所示(、均与相接触)。已知晶胞边长为pm,的半径为pm,则的半径为___________ pm。
金属离子 | |||
开始沉淀/pH | 1.5 | 6.3 | 0.5 |
完全沉淀/pH | 2.8 | 8.3 | 2.5 |
回答下列问题:
(1)浸渣的主要成分是
(2)“酸浸”中,其他条件相同,1h内钛浸出率与硫酸的质量分数、温度关系如图所示。提高钛浸出率宜选择的条件是硫酸质量分数、温度依次为
(3)“还原”时,主要反应的离子方程式为
(4)“沉钛”中,先加入过量,溶液,后加入适量溶液,如果加试剂顺序颠倒,会产生
(5)“氧化焙烧”发生反应的化学方程式为
(6)经X射线分析鉴定,钛酸钡的晶胞结构如图所示(、均与相接触)。已知晶胞边长为pm,的半径为pm,则的半径为
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9 . 向碘水、淀粉的混合液中加入溶液,蓝色褪去。为探究褪色原因,设计如下图所示的实验。下列分析错误的是
A.①中氧化了 | B.①后溶液pH可能明显变小 |
C.③的目的是除去过量的溶液 | D.④可发生 |
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10 . 香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中,可利用Perkin反应制备:具体步骤如下:
Ⅰ.连接如图所示装置,检查装置气密性,加入反应物并通入一段时间。
Ⅱ.升温至135~145℃,回流,排酸。
Ⅲ.继续升温至160~180℃,回流。
Ⅳ.待反应结束后,向仪器A中加热水,分液,结晶,过滤得香豆素粗产品。已知:各物质沸点数据如下表所示
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________ 。
(2)应采取的加热方式为___________ (填标号)。
a.直接加热 b.水浴加热 c.油浴加热
(3)步骤Ⅰ中,通入一段时间的目的为___________ ,加入乙酸酐不宜过多,原因是___________ 。
(4)步骤Ⅱ的目的是___________ 。
(5)作催化剂的关键是促进生成,下列物质能作为该反应的催化剂的是___________ (填标号)。
a. b. c.NaCl
(6)本实验装置存在一处明显缺陷是___________ 。
Ⅰ.连接如图所示装置,检查装置气密性,加入反应物并通入一段时间。
Ⅱ.升温至135~145℃,回流,排酸。
Ⅲ.继续升温至160~180℃,回流。
Ⅳ.待反应结束后,向仪器A中加热水,分液,结晶,过滤得香豆素粗产品。已知:各物质沸点数据如下表所示
物质 | 水杨醛 | 乙酸酐 | 乙酸 | 香豆素 |
沸点/℃ | 197 | 138.6 | 117.9 | 298 |
(1)仪器A的名称为
(2)应采取的加热方式为
a.直接加热 b.水浴加热 c.油浴加热
(3)步骤Ⅰ中,通入一段时间的目的为
(4)步骤Ⅱ的目的是
(5)作催化剂的关键是促进生成,下列物质能作为该反应的催化剂的是
a. b. c.NaCl
(6)本实验装置存在一处明显缺陷是
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