全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总及答案解析
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全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题分类汇总附详细答案 一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.碳酸镒是制取其他含镒化合物的原料,也可用作脱硫的催化剂等。
一种焙烧氯化钱和菱 镒矿粉制备高纯度碳酸镒的工艺流程如图所示氯化校菱镒矿粉 fl 混合研磨1 f [1^1 --- »恒词 --------\ 浸士澹 浸出* 氯化.V-跨却翦碳酸氢侵I I"碳酸镒产品一匡留卢篙 d 谑禺七百 隆化随已知①菱镒矿粉的主要成分是MnCO 3,还有少量的Fe 、Al 、Ca 、Mg 等元素②常温下,相关金属离子在浓度为 0.1mol/L 时形成M(OH)n 沉淀的pH 范围如表金属离子 A13+ Fe3+Fe 2+Ca2+Mn2+Mg 2+开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.3 10.6 8.8 9.6 沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6回答下列问题:(1)混合研磨”的作用为 __________________________ (2)焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为⑶分析图1、图2,焙烧氯化钱、菱镒矿粉的最佳条件是(4)净化除杂流程如下镒净出率的影响400 4so 500J50 MU熔烧温度/匕 囱1熔烧温度对转净出率的影响求/<美妙媒i0.50 琉 55 680 0 目5110125 1即zzXNlUCl):山(镇矿松) 图2氯化镀用量对求、*■王泰煤氧化剂X 氨水浸出能一> |氧化|f |调pH除Fc、Al|f 佛Ca、Mg|一净化液①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S O8>KMnO4>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择A. (NH4)2S2O8B. MnO2C. KMnO4②调节pH时,pH可取的范围为(5)碳化结晶”过程中不能用碳酸钱代替碳酸氢钱,可能的原因是【答案】加快反应速率MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3 T +C0 f +H2O温度为500 C ,且m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10 B 5.2 < pH<8 . CO2-水解程度大于HCC3-,易生成氢氧化物沉淀【解析】【分析】菱镒矿的主要成分为MnCC3,加入氯化钱焙烧发生MnCC3+2NH4CL^MnCl2+CC2 T +2NH3 T +H2CT ,气体为二氧化碳和氨气、水蒸气,浸出液中含MnCW FeC2、CaC2、MgCl2、AlCl3等,结合表中离子的沉淀pH及信息可知,浸取液净化除杂时加入少量MnC2氧化亚铁离子为铁离子,加氨水调pH,生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝,加入NH4F,除去Ca2+、Mg2+,净化液加入碳酸氢钱碳化结晶过滤得到碳酸镒,据此分析解题。
全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考真题分类汇总含详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的位置如图所示。
请按要求回答下列问题。
(1)R与W形成化合物的电子式为________________________。
(2)Y的氢化物与T的氢化物反应的生成物中含有的化学键为_________。
(3)X与Z形成的二元化合物中,所含电子数为18的分子的化学式为______。
(4)实验室制取T单质的离子方程式为______________________________。
(5)如图,a、b为多孔石墨电极(电极不参与反应),插入W的最高价氧化物对应水化物的溶液中,两端分别通入X单质和Z单质,发现电流计指针发生偏转。
①电池工作时,电子的移动方向为由_____到_____(填“a”或“b”)。
②该电池反应产物环保无污染,则该电池的总反应式为____________。
【答案】离子键、共价键 H2O2 MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O ab 2H2+O2=2H2O【解析】【分析】根据元素在周期表的位置可得,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Na元素,R 为S元素,T为Cl元素,据此分析解答;【详解】(1) R为S元素,W为Na元素,R与W形成化合物为Na2S,电子式为;(2) Y为N元素,T为Cl元素,Y的氢化物与T的氢化物分别为NH3和HCl,反应的生成物为NH4Cl,属于含有共价键的离子化合物,其中含有的化学键为离子键、共价键;(3) X为H元素,Z为O元素,X与Z形成的二元化合物为H2O、H2O2,所含电子数为18的分子的化学式为H2O;(4) T为Cl元素,实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制取氯气,的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O;(5) W为Na元素,W的最高价氧化物对应水化物的溶液为氢氧化钠溶液,两端分别通入H2和O2,发现电流计指针发生偏转,说明该装置构成氢氧燃料电池。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总及答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料,其主要流程如下:已知:NH 4HCO 3溶液呈碱性,30℃以上NH 4HCO 3大量分解。
(1)NH 4HCO 3溶液呈碱性的原因是_____________________________________。
(2)写出沉淀池I 中反应的化学方程式_____________________________,该反应必须控制的反应条件是________________________________________。
(3)检验沉淀池I 中Fe 2+沉淀是否完全的方法是_____________________。
(4)酸化的目的是______________________________。
(5)在沉淀池II 的反应中,为使反应物尽可能多地转化为生成物,可在反应过程中加入___。
a .(NH 4)2SO 4b .KClc .丙醇d .水(6)N 、P 、K 、S 都是植物生长所需的重要元素。
滤液A 可做复合肥料,因为其中含有_____________等元素。
【答案】NH 4+的水解程度小于HCO 3-的水解程度 2NH 4HCO 3 + FeSO 4 → FeCO 3↓ + (NH 4 )2SO 4 + CO 2↑ + H 2O 反应温度低于30℃ 取沉淀池I 的滤液,滴加KSCN 溶液后滴加氯水,若无红色出现,说明沉淀完全 除去溶液中的HCO 3- c N 、S 、K 【解析】 【分析】FeSO 4与NH 4HCO 3发生双水解反应生成碳酸亚铁、硫酸铵、二氧化碳等,然后过滤得到碳酸亚铁,碳酸亚铁在空气中加热得到氧化铁,因滤液中含有NH 4HCO 3,向滤液中加入硫酸,可除去-3HCO ,此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸,向溶液中加入足量KCl ,此时溶液中因硫酸钾的溶解度较氯化铵低而发生沉淀,然后过滤,得到硫酸钾固体,以此解答。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总含详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:(1)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是______________________________;滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是____________(填化学式)。
(2)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。
若排放的尾气中NO含量升高,则NO和NO2物质的量之比______;若产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)3含量升高,则NO和NO2物质的量之比_______。
(填写序号)①=1∶1 ②>1∶1 ③<1∶1 ④无法判断(3)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,据此信息,某同学所写的反应离子方程式为2NO2-+2H+=NO2+NO↑+H2O,你同意吗?_________(填“同意”或“不同意“),如不同意,请说明你的理由________________________________________________。
【答案】使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2②③不同意二氧化氮能与水会发生反应,产物中不可能生成二氧化氮【解析】【分析】由流程可知,石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,生成Ca(NO2)2,过量的石灰乳以滤渣存在,碱性溶液中尾气处理较好;(1)使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触;滤渣的主要成分是Ca(OH)2;(2)若n(NO):n(NO2)>1:1,则一氧化氮过量,若<1:1,则二氧化氮过量;(3)二氧化氮能与水会发生反应,据此分析解答。
【详解】由流程可知,石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,生成Ca(NO2)2,过量的石灰乳以滤渣存在,(1)使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触,NO、NO2被充分吸收,滤渣主要成分是Ca(OH)2;(2)若n(NO):n(NO2)>1:1,则一氧化氮过量,排放气体中NO含量升高,若n(NO):n(NO2)<1:1,则二氧化氮过量,二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca(NO3)2,产品中Ca(NO3)2含量升高;(3)若离子方程式为2NO2-+2H+=NO2+NO↑+H2O,二氧化氮能与水会发生反应,产物中不可能生成二氧化氮,则不同意该同学书写的离子反应方程式。
全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考真题分类汇总含详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的六种短周期元素,有关位置及信息如下:A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;C单质在实验室一般保存在煤油中;F的最高价氧化物对应水化物既能和酸反应又能和强碱反应,G单质是日常生活中用量最大的金属,易被腐蚀。
请回答下列问题:(1)A元素在周期表中的位置是____________。
(2)A与B可组成质量比为7:16的三原子分子,该分子释放在空气中可能引起的环境问题有:(任写一种)。
__________________;(3)同温同压下,将a L A氢化物的气体和b L D的氢化物气体通入水中,若a=b,则所得溶液的pH__7(填“>"或“<”或“=”),若使所得溶液pH=7,则a_________b(填“>"或“<”或“=”)。
(4)写出F的单质与NaOH溶液反应的离子方程式:____________________。
(5)已知一定量的E单质能在B2(g)中燃烧,其可能的产物及能量关系如下左图所示:请写出一定条件下EB2(g)与E(s)反应生成EB(g)的热化学方程式__________________。
(6)若在D与G组成的某种化合物的溶液甲中,加入铜片,溶液会慢慢变为蓝色,依据产生该现象的反应原理,所设计的原电池如上右图所示,其反应中正极反应式为______________。
某同学假设正极产物是Fe2+,请你设计实验证明该假设___________________。
【答案】第二周期第VA族酸雨(或光化学烟雾)<> 2Al + 2OH- + 2H2O=2AlO2- + 3H2↑ CO2(g) + C(s)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol或1/2CO2(g) + 1/2 C(s)= CO(g)△H =+86.25kJ/mol Fe3++ e-=Fe2+滴加酸性高锰酸钾溶液(或铁氰化钾溶液),若溶液紫色褪去(或产生蓝色沉淀),则产品中含有Fe2+【解析】【分析】【详解】A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则A是N元素;C单质在实验室一般保存在煤油中,所以C是Na元素;F的最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应又能与碱反应,F是Al元素,G单质是日常生活中用量最大的金属,易被腐蚀,则G是Fe元素。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题分类汇总含答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.钴和锌是重要的有色金属,其单质及化合物被广泛用于国民经济各个领域。
一种从有机废催化剂中回收钴和锌的工艺流程如下:已知:“浸出”后溶液中含有Co2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+等。
请回答:(1)“煅烧”的目的为______________________________。
(2)“净化”时,与KMnO4发生反应的所有离子方程式有_____________________________。
(3)“沉钴”时,发生如下反应:(NH4)2S2O8+H2O→NH4HSO4+H2O2;H2O2→H2O+O;···········;Co3++H2O→Co(OH)3+H+。
所缺的化学方程式为______________________________;每生成1 molCo(OH)3,理论上消耗(NH4)2S2O8的物质的量为__________。
(4)Co(OH)3沉淀应依次用稀硫酸和水洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的方法是____________。
(5)“沉钴”时pH不能太高,其原因为______________________________;“沉锌”时温度不能太高,其原因为________________________________________。
(6)取“沉锌”后所得固体34.1g,煅烧后得到固体24.3g,将生成的气体通过足量的浓硫酸,增重5.4g。
则所得固体的化学式为____________。
【答案】除去其中的有机物(或将金属元素转化为氧化物,有利于后续浸出,合理即可) MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+、3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+2Co2++O+2H+=2Co3++H2O 0.5mol 取最后一次洗涤液少许于试管中,向其加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净防止Zn2+提前沉淀防止NH4HCO3热分解ZnCO3∙2Zn(OH)2∙H2O【解析】【分析】将废催化剂高温煅烧,将有机废催化剂中的有机物除去,并将金属元素转化为金属氧化物,用硫酸对煅烧产物进行酸浸,pH控制在1~5,得到含有Co2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+的浸出液,调节溶液pH值为5~5.2,加入高锰酸钾将Mn2+、Fe2+氧化并转化为Fe(OH)3和MnO2除去,再次调节溶液pH值为4.5,加入(NH4)2S2O8将Co2+氧化为Co3+并转化为Co(OH)3沉淀除去,调节pH值为8,加入碳酸氢铵使锌离子转化为ZnCO3∙xZn(OH)2∙yH2O沉淀,据此分析解答。
高考化学化学反应与能量变化推断题综合题汇编及详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.有七种金属:钾、锌、铁、锡、铜、银、铂,它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。
①常温下,只有A和水反应生成氢气;②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气,B、C、F无此性质;③C、F组成原电池时,F为正极;④在G的硫酸盐溶液中加入D,发现D 溶解,G析出;⑤将G、E接触放置,E不易锈蚀;⑥以铂作电极,电解相同浓度的B和C 的硝酸盐溶液时,在阴极上首先得到C,G在空气中放置极易生锈。
则A是___,B是___,C是___,D是___,E是__,F是__。
【答案】钾铜银锌锡铂【解析】【分析】根据①特别活泼的金属K、Ca、Na能够与冷水反应放出氢气;②比较活泼的金属可以与稀硫酸反应产生氢气;排在H后面的金属不能与酸发生置换反应;③活动性不同的金属构成原电池时,比较活泼的金属为负极,不活泼的金属为正极;④活动性强的金属可以把活动性弱的金属置换出来;⑤在金属的电化学腐蚀中,相对活泼的容易被腐蚀;⑥在电解池中,不活泼的金属阳离子优先获得电子,在电极上被还原,据此分析。
【详解】有七种金属:钾、锌、铁、锡、铜、银、铂,它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。
①常温下,只有A和水反应生成氢气,根据金属活动性顺序表,可知A为K;②D、E、G 都能和稀硫酸反应生成氢气,B、C、F无此性质,说明D、E、G在金属活动性顺序表中排在H的前边,可能为锌、铁、锡;而B、C、F则排在H的后边,可能为铜、银、铂;③C、F组成原电池时,F为正极,则金属活动性:C>F;④在G的硫酸盐溶液中加入D,发现D溶解,G析出,说明金属活动性D>G;⑤将G、E接触放置,E不易锈蚀,说明金属活动性G>E; G在空气中放置极易生锈,则G为Fe,金属活动性D>G,则D是Zn,E为Sn;B、C、F分别为铜、银、铂的一种由于Pt不活泼,通常以金属单质存在,⑥以铂作电极,电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时,在阴极上首先得到C,金属活动性:B>C则B 是Cu,C是Ag,F是Pt。
高考化学 化学反应与能量变化 推断题综合题含答案解析一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素,且原子序数依次增大;A 的主族序数、周期数、原子序数均相同;B 为非金属元素,其单质有多种同素异形体,其中一种可作电极材料;C 是植物生长所需的主要元素之一;D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ,且2A D 是最常见的溶剂;E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和,则:()1E 的离子结构示意图为 ______ ,B 、C 、D 、E 与A 形成的化合物中稳定性最强的是 ______ (填化学式).()2在加热和Cu 作催化剂时,化合物25B A DA 与2D 反应生成其中一种产物是3BA BAD 的化学方程式为 ______ .()3A E -五种元素中,含同一元素的各类物质能实现下列转化的有(图) ______ (填元素符号)()4图所示是一种酸性燃料电池25B A DA 检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测.则该电池的负极反应为 ______ .A 出口处的物质 ______ .【答案】 2H O 2CH 3CH 2OH +O 22OΔ−−→ 2CH 3CHO +2H 2O N 、S 3223CH CH OH H O 4e CH COOH 4H -++-=+ 2H O【解析】【分析】短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H ,则A 为H 元素;B 为非金属元素,其单质有多种同素异形体,其中一种可作电极材料,非金属单质常用作电极的是碳,则B 为C 元素;D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ,且2A D 是最常见的溶剂,则D 为O 元素;植物生长所需元素是N 、P 、K ,又A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素,且原子序数依次增大,则C 为N 元素;E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和,则E 为第三周期元素S ,据此进行解答。
全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考真题汇总含详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:序号元素结构及性质A A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5B B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5③C C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态④D D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料①E 通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物②F F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族(1)A元素在周期表中的位置为____________________________________________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是____________________②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液显________性,N的结构式为________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____。
(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入氯化钠溶液中可以形成原电池,你认为是否可以,若可以,试写出正极的电极方程式(若认为不行可不写)___________________【答案】第四周期第Ⅷ族 Mg3N2离子分别取X、Y各少许置于试管中,再各加入少量的MnO2粉末,迅速产生无色气体的是H2O2,无明显现象的是H2O 三角锥形4NH3+3O22N2+6H2O Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O【解析】【分析】A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5,则A为Fe元素;B 元素原子最外层电子数是内层电子总数的,B有3个电子层,最外层电子数为2,则B为Mg元素;C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态,C为N元素;D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料,则D为Si;F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族,其化合价表现+1、﹣1,故F为H元素;通常情况下,E没有最高正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物,则E为O元素,据此解答。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题分类汇总含答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.五氧化二钒常用作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工生产。
一种以粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下:已知:①部分含钒物质的溶解情况:(VO2)2SO4易溶于水,VOSO4可溶于水,NH4VO3难溶于水。
②部分金属离子[c(M n+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系如下表:回答下列问题:(l)“研磨”的目的是___,“酸溶”时V2O5发生反应的化学方程式为____ 。
(2)加入NaCIO溶液,含钒元素的粒子发生反应的离子方程式为___。
(3)向三颈烧瓶中加入NaOH溶液时实验装置如图所示,虚线框中最为合适的仪器是___(填标号),调节溶液的pH范围为___,滤渣b为___(写化学式)。
(4)实验显示,沉钒率的高低与温度有关,如图是沉钒率随温度的变化曲线,则沉钒时的加热方法为___。
温度高于80℃,沉钒率下降,其可能原因是____【答案】增大固体与酸溶液的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O 2VO2++ClO-+H2O=2VO2++Cl-+2H+ D 4.7≤pH<7.8 Fe(OH)3、Al(OH) 水浴加热(热水浴) 温度高于80℃,NH4+水解程度增大成为主要因素,由于NH4+浓度减小,沉钒率下降【解析】【分析】粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)经过研磨粉碎,加入硫酸进行酸浸,V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3被硫酸溶解形成含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的浸出液,由于SiO2不与硫酸反应,经过滤后,得到的滤渣a为SiO2,滤液a为含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的滤液,向滤液a中加入具有强氧化性的NaClO溶液,将滤液中的VO2+、Fe2+氧化为VO2+、Fe3+,再加入氢氧化钠溶液,调节溶液pH值,将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,过滤后得到的滤渣b为Fe(OH)3、Al(OH)3、滤液b为主要含有VO2+的滤液,加入饱和氯化铵溶液,使VO2+转化为NH4VO3沉淀,对生成的NH4VO3沉淀高温煅烧,获得V2O5,据此分析解答。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总含答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下:下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。
(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。
(3)“调pH”时,控制溶液pH的范围为__________。
(4)“沉镍”过程中,若滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[即溶液中c(Ni2+)≤1.0×10-5],则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。
(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液体积的变化)(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌,或适当升高温度,或提高酸的浓度)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶【解析】【分析】根据流程:金属镍废料(含Fe、Al等杂质),加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1,使Fe3+、Al3+全部沉淀,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液主要含有Ni2+,加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液,将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O,据此分析作答。
全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考真题分类汇总附详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的六种短周期元素,有关位置及信息如下:A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;C单质在实验室一般保存在煤油中;F的最高价氧化物对应水化物既能和酸反应又能和强碱反应,G单质是日常生活中用量最大的金属,易被腐蚀。
请回答下列问题:(1)A元素在周期表中的位置是____________。
(2)A与B可组成质量比为7:16的三原子分子,该分子释放在空气中可能引起的环境问题有:(任写一种)。
__________________;(3)同温同压下,将a L A氢化物的气体和b L D的氢化物气体通入水中,若a=b,则所得溶液的pH__7(填“>"或“<”或“=”),若使所得溶液pH=7,则a_________b(填“>"或“<”或“=”)。
(4)写出F的单质与NaOH溶液反应的离子方程式:____________________。
(5)已知一定量的E单质能在B2(g)中燃烧,其可能的产物及能量关系如下左图所示:请写出一定条件下EB2(g)与E(s)反应生成EB(g)的热化学方程式__________________。
(6)若在D与G组成的某种化合物的溶液甲中,加入铜片,溶液会慢慢变为蓝色,依据产生该现象的反应原理,所设计的原电池如上右图所示,其反应中正极反应式为______________。
某同学假设正极产物是Fe2+,请你设计实验证明该假设___________________。
【答案】第二周期第VA族酸雨(或光化学烟雾)<> 2Al + 2OH- + 2H2O=2AlO2- + 3H2↑ CO2(g) + C(s)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol或1/2CO2(g) + 1/2 C(s)= CO(g)△H =+86.25kJ/mol Fe3++ e-=Fe2+滴加酸性高锰酸钾溶液(或铁氰化钾溶液),若溶液紫色褪去(或产生蓝色沉淀),则产品中含有Fe2+【解析】【分析】【详解】A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则A是N元素;C单质在实验室一般保存在煤油中,所以C是Na元素;F的最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应又能与碱反应,F是Al元素,G单质是日常生活中用量最大的金属,易被腐蚀,则G是Fe元素。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题分类汇总及答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.五氧化二钒常用作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工生产。
一种以粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下:已知:①部分含钒物质的溶解情况:(VO2)2SO4易溶于水,VOSO4可溶于水,NH4VO3难溶于水。
②部分金属离子[c(M n+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系如下表:回答下列问题:(l)“研磨”的目的是___,“酸溶”时V2O5发生反应的化学方程式为____ 。
(2)加入NaCIO溶液,含钒元素的粒子发生反应的离子方程式为___。
(3)向三颈烧瓶中加入NaOH溶液时实验装置如图所示,虚线框中最为合适的仪器是___(填标号),调节溶液的pH范围为___,滤渣b为___(写化学式)。
(4)实验显示,沉钒率的高低与温度有关,如图是沉钒率随温度的变化曲线,则沉钒时的加热方法为___。
温度高于80℃,沉钒率下降,其可能原因是____【答案】增大固体与酸溶液的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O 2VO2++ClO-+H2O=2VO2++Cl-+2H+ D 4.7≤pH<7.8 Fe(OH)3、Al(OH) 水浴加热(热水浴) 温度高于80℃,NH4+水解程度增大成为主要因素,由于NH4+浓度减小,沉钒率下降【解析】【分析】粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)经过研磨粉碎,加入硫酸进行酸浸,V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3被硫酸溶解形成含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的浸出液,由于SiO2不与硫酸反应,经过滤后,得到的滤渣a为SiO2,滤液a为含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的滤液,向滤液a中加入具有强氧化性的NaClO溶液,将滤液中的VO2+、Fe2+氧化为VO2+、Fe3+,再加入氢氧化钠溶液,调节溶液pH值,将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,过滤后得到的滤渣b为Fe(OH)3、Al(OH)3、滤液b为主要含有VO2+的滤液,加入饱和氯化铵溶液,使VO2+转化为NH4VO3沉淀,对生成的NH4VO3沉淀高温煅烧,获得V2O5,据此分析解答。
高考化学化学反应与能量变化推断题综合经典题含详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.我国对“可呼吸”的钠——二氧化碳电池的研究取得突破性进展。
该电池的总反应式为4Na+3CO22Na2CO3+C,其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体贮存于碳纳米管中)。
(1)钠金属片作为该电池的___极(填“正”或“负”,下同);放电时,电解质溶液中Na+从___极区向___极区移动。
(2)充电时,碳纳米管连接直流电源的___极,电极反应式为___。
【答案】负负正正2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+【解析】【分析】(1)从电池总反应4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出,Na由0价升高到+1价,则钠金属片失电子,作为该电池的负极;放电时,电解质溶液中阳离子向正极区移动。
(2)充电时,负极连接直流电源的负极,正极连接直流电源的正极,电极反应式为作原电池正极时反应的逆反应。
【详解】(1)从电池总反应4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出,Na由0价升高到+1价,则钠金属片失电子,作为该电池的负极;放电时,电解质溶液中Na+(阳离子)从负极区向正极区移动。
答案为:负;负;正;(2)充电时,负极(钠金属片)连接直流电源的负极,碳纳米管(正极)连接直流电源的正极,电极反应式为2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+。
答案为:正;2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+。
【点睛】燃料电池的电极反应式书写起来往往比较麻烦,且易出错。
我们可以写出一个电极的反应式(简单易写的),然后利用总反应方程式—某电极的电极反应式,就可得出另一电极的反应式。
2.根据如图所示电化学实验装置图,回答有关问题。
(1)若只闭合S 1,该装置属于_______,能量转化形式为_______,锌极作_______极。
(2)若只闭合S 2,该装置属于_______,能量转化形式为_______,锌极上的电极反应式为_______。
全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考真题汇总附答案解析一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示,已知在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛。
(1)X元素在元素周期表中的位置________。
(2)X、Y、Z元素的简单气态氢化物中,稳定性最差的是________(用分子式表示)。
(3)Y、Z、W三种元素对应的离子中,半径由大到小的顺序____________(用离子符号表示)。
(4)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动。
则负极的反应式_______________。
关于该电池的下列说法,正确的是_________。
A.工作时电极b作正极,Z2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极aB.工作时电流由电极a通过传感器流向电极bC.传感器中通过的电流越大,尾气中XZ的含量越高(5)X2Z42-能被酸性KMnO4氧化,请填写相应的离子,并给予配平:_____ ______+______MnO4- + ________H+ = ______CO2 + _______Mn2++______H2O【答案】第二周期第ⅣA 族 CH4 r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+) CO+O2--2e-=CO2 AC 5 C2O42- 2 16 10 2 8【解析】【分析】根据短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系,则X、Y、Z是第二周期的元素,W 是第三周期的元素;同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,W是Al元素;根据相对位置,X、Y、Z分别是C、N、O。
【详解】(1)X是C元素,在元素周期表中的位置是第二周期第ⅣA 族;(2)同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,气态氢化物越稳定,C、N、O元素的简单气态氢化物中,稳定性最差的是CH4;(3)N、O、Al三种元素对应的离子,电子层数相同,质子数越多,半径越小,半径由大到小的顺序r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+);(4)原电池负极发生氧化反应、正极发生还原反应,负极是一氧化碳失电子生成二氧化碳,负极反应式CO+O2--2e-=CO2;A.b通入氧气,氧气发生还原反应,工作时电极b作正极,O2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a,故A正确;B.电流由正极流向负极,b是正极,工作时电流由电极b通过传感器流向电极a,故B错误;C.CO的含量越高,失电子越多,传感器中通过的电流越大,故C正确;(5)C2O42-被酸性KMnO4氧化为CO2,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,相应的离子方程式是5C2O42-+2MnO4- +16H+ =10CO2 +2Mn2++8H2O。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总附答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)KMnO)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
以软锰1.高锰酸钾(4矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是_______________________。
(2)“平炉”中发生的化学方程式为______________________。
(3)“平炉”中需要加压,其目的是______________________。
(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱①“2性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4,MnO2和____________(写化学式)。
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为___________________,阴极逸出的气体是______________。
CO歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为______________。
③“电解法”和“2(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为___________________(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
【答案】扩大接触面积,加快化学反应速率 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 增大反应物的浓度,可使化学反应速率加快,同时使反应物的转化率增大 K2CO3 MnO42--e-=MnO4- H2 3:2 95.62%【解析】【分析】【详解】(1) MnO2的状态是固体,对于有固体参加的化学反应,可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率,故要将其粉碎成细小的颗粒;(2)根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4,结合质量守恒定律可知,另外一种物质是H2O,则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反应中氧气是气体,在“平炉”中加压,就可以使反应物氧气的浓度增大,根据外界条件对化学反应速率的影响,增大反应物的浓度,可以使化学反应速率加快;任何反应都具有一定的可逆性,增大压强,可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故可以提高原料的转化率;(4)①在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是K2CO3,根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒,可得该反应的化学方程式是:3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3;②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,在电解槽中阳极,MnO42-失去电子,发生氧化反应,产生MnO4-。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总含答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下。
回答下列问题:(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。
①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。
②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。
该反应中每生成1 mol ZnFe2O4转移电子的物质的量是________。
(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率。
为达到这一目的,还可采用的措施是________________________(任答一条);已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有____________________________________________。
(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________;试剂X的作用是_______。
【答案】+3 4 mol 增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+ H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 调节溶液的pH,促进Fe3+水解【解析】【分析】将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入Zn,发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu,然后过滤,所以Y中含有Cu,最后电解得到Zn;(1)①ZnFe2O4中锌的化合价+2价,氧元素化合价-2价,结合化合价代数和为0计算得到Fe 的化合价;②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3•6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4.反应过程中铁元素化合价+2价变化为+3价,碳元素化合价+3价变化为+4价好+2价,计算转移电子的物质的量;(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率.为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等,已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有,氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜离子、ZnFe2O4能溶于酸得到铁离子;(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应是双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,试剂X的作用是调节溶液PH,促进Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀除去。
全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考真题汇总附详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A、B、C、D、 E、F六种物质的相互转化关系如下图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应,B、C、F都是气态单质,且B为黄绿色:反应③中有水生成,反应②需要放电才能发生,A是—种极易溶于水的气体,A和D相遇有白烟生成。
(1)反应③的化学方程式为_______________________________________________。
(2)反应①中每生成1 molC,转移的电子数为_______________________________。
(3)A与D的水溶液恰好完全反应时,其生成物的水溶液呈性___________(填“酸”“碱”或“中’’),该水溶液中存在着如下关系,用粒子浓度符号填写:①c(H+)+_________=c(OH-)+_____________;②c(H+)=c(OH-)+_____________。
(4)元素X与组成B的元素同周期,X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2,则①X的单质与碱反应的离子方程式____________________________________;②X、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。
该种灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使X不断氧化而源源不断产生电流。
则该新型电池的正极的电极反应式为___________________________;原电池的总反应方程式为__________________________。
【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 3.612×1024酸 c(NH4+) c(Cl-) c(NH3·H2O) 2Al +2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3【解析】【分析】B、C、F都是气态单质,且B为黄绿色,因此B是氯气。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总及详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.五氧化二钒常用作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工生产。
一种以粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下:已知:①部分含钒物质的溶解情况:(VO2)2SO4易溶于水,VOSO4可溶于水,NH4VO3难溶于水。
②部分金属离子[c(M n+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系如下表:回答下列问题:(l)“研磨”的目的是___,“酸溶”时V2O5发生反应的化学方程式为____ 。
(2)加入NaCIO溶液,含钒元素的粒子发生反应的离子方程式为___。
(3)向三颈烧瓶中加入NaOH溶液时实验装置如图所示,虚线框中最为合适的仪器是___(填标号),调节溶液的pH范围为___,滤渣b为___(写化学式)。
(4)实验显示,沉钒率的高低与温度有关,如图是沉钒率随温度的变化曲线,则沉钒时的加热方法为___。
温度高于80℃,沉钒率下降,其可能原因是____【答案】增大固体与酸溶液的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O 2VO2++ClO-+H2O=2VO2++Cl-+2H+ D 4.7≤pH<7.8 Fe(OH)3、Al(OH) 水浴加热(热水浴) 温度高于80℃,NH4+水解程度增大成为主要因素,由于NH4+浓度减小,沉钒率下降【解析】【分析】粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)经过研磨粉碎,加入硫酸进行酸浸,V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3被硫酸溶解形成含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的浸出液,由于SiO2不与硫酸反应,经过滤后,得到的滤渣a为SiO2,滤液a为含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的滤液,向滤液a中加入具有强氧化性的NaClO溶液,将滤液中的VO2+、Fe2+氧化为VO2+、Fe3+,再加入氢氧化钠溶液,调节溶液pH值,将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,过滤后得到的滤渣b为Fe(OH)3、Al(OH)3、滤液b为主要含有VO2+的滤液,加入饱和氯化铵溶液,使VO2+转化为NH4VO3沉淀,对生成的NH4VO3沉淀高温煅烧,获得V2O5,据此分析解答。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总及答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下:下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。
(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。
(3)“调pH”时,控制溶液pH的范围为__________。
(4)“沉镍”过程中,若滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[即溶液中c(Ni2+)≤1.0×10-5],则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。
(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液体积的变化)(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌,或适当升高温度,或提高酸的浓度)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶【解析】【分析】根据流程:金属镍废料(含Fe、Al等杂质),加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1,使Fe3+、Al3+全部沉淀,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液主要含有Ni2+,加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液,将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O,据此分析作答。
【详解】(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度,都可以提高镍元素的浸出率;(2)H2O2具有氧化性,加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+,离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;(3)“调pH”的目的是沉淀Fe3+、Al3+,但不沉淀Ni2+,根据表格数据可知,应该控制溶液pH 的范围为4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1);(4)滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中含有n(Ni2+)=0.1mol,则生成NiCO3需要CO32-为0.1mol,Ni2+刚好沉淀完全时,溶液中c(CO32-)=656.5101.010--⨯⨯=0.65mol/L,此时溶液中CO32-为0.065mol,故至少需要Na2CO3固体0.1mol+0.065mol=0.165mol,其质量m(Na2CO3)=0.165mol×106g/mol=17.49g≈17.5g;(5)将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O。
2.六氟磷酸锂(LiPF6)极易溶于水,可溶于醇等有机溶剂,常作锂离子电池的电解质。
某工氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]为主要原料,制备六氟磷酸锂的流程如下:已知:HF的熔点为-83℃,沸点为19.5℃回答下列问题:(1)粉碎氟磷灰石的目的是________________________(2)特制容器不能用玻璃容器,原因是________________(用文字叙述)(3)沸腾炉中产生固液混合物,该混合物中含有CaSO4和________(除硫酸外)(4)制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体,制备白磷的化学方程式为________________(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成两种盐,写出发生反应的离子方程式:________________(6)如果42.5kgLiCl参与反应,理论上可制备________kgLiPF6【答案】增大接触面积,加快反应速率 HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应H3PO4 4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑ PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O 152【解析】【分析】氟磷灰石粉碎后,加入浓硫酸加热的条件下发生Ca5[PO4]3F+5H2SO4=HF↑+3H3PO4+5CaSO4,气体A为HF,液化后,HF能与二氧化硅反应,不能在玻璃仪器中反应,需在特制容器中与LiCl反应;氟磷灰石与焦炭、石英砂在1500℃发生4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑,白磷与氯气点燃的条件下生成三氯化磷与五氯化磷的混合物,再与LiCl反应生成LiPF6和HCl。
【详解】(1)粉碎氟磷灰石,导致固体颗粒小,接触面积增大,其目的为增大接触面积,加快反应速率;(2)生成的气体为HF,HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应,故需在特制容器反应;(3)根据反应的方程式,混合物中含有CaSO4和H3PO4;(4) 制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体CO,反应的方程式为4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑;(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成磷酸钠和氯化钠,离子方程式为PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O;(6)LiCl+6HF+PCl5=LiPF6+6HCl,42.5kgLiCl的物质的量为1000mol,理论生成1000molLiPF6,质量为152kg。
3.硝酸铵常用作化肥和化工原料,工业上制备硝酸铵的简要流程如图:(1)中和器中主要反应的化学方程式为___________(2)制备硝酸铵采用加压中和法还是常压中和法?同时说明原因___________(3)在不同的反应条件下,中和器中硝酸浓度与硝酸铵含量存在如图关系:[不利用中和热及在不同情况下利用中和热时生产硝铵溶液中NH4NO3的含量1-HNO3和NH3(70℃);2-HNO3和NH3(50℃);3-HNO3(50℃)和NH3(20℃);4-HNO3和NH3(20℃)]①按图中的数据分析,要使中和器中硝酸铵含量达到90%以上,原料最佳温度和硝酸最佳含量是__________A.70℃;58%B. HNO3(50℃),NH3(20℃);56%C.50℃;56%D. 20℃;58%②中和器中产品检测时,工作人员发现N2浓度明显高于正常空气带入的N2浓度,试用化学方程式表示中和器中生成N2的最有可能的过程____________ 、___________③以下制备硝酸铵分析不正确的是___________A.硝酸铵制备中应利用反应的中和热用于预热原料和浓缩硝酸铵溶液。
B.采用真空蒸发器有利于获得较高浓度的硝酸铵溶液和较大颗粒的硝酸铵晶体析出。
C.已知NH3与HNO3的气相反应很不彻底,工艺中应尽量使反应在液相中进行,可将硝酸持续匀速地通入预先装有液氨的中和器中反应。
D.充分回收、重复利用蒸发器的蒸气和冷凝液中的产品,可以降低原料损耗。
【答案】NH3+HNO3=NH4NO3采用加压中和法。
原因是加压可以增大反应的速率和提高产率 A 4HNO3=4NO2+O2+2H2O 6NO2+8NH3=7N2+12H2O BC【解析】【分析】(1)氨气属于碱性气体、硝酸具有酸性,所以碱性气体氨气和硝酸反应生成硝酸铵;(2)压强越大化学反应速率越快,且增大压强可以提高产率;(3)①要使中和器中硝酸铵含量达到90%以上,硝酸的含量越低越好;②HNO3易分解生成NO2、O2、H2O,NO2、NH3能发生氧化还原反应生成N2。
【详解】(1)氨气属于碱性气体、硝酸具有酸性,所以碱性气体氨气和硝酸反应生成硝酸铵,反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3;(2)压强越大单位体积内活化分子个数越多,则化学反应速率越快,该反应前后气体计量数减小,则增大压强可以提高产率,所以采用加压中和法;(3)①要使中和器中硝酸铵含量达到90%以上,硝酸的含量越低越好,根据图知,温度为70℃、硝酸含量为58%最好,答案选A;②HNO3易分解生成NO2、O2、H2O,NO2、NH3能发生氧化还原反应生成N2,发生的反应为4HNO3=4NO2+O2+2H2O、6NO2+8NH3=7N2+12H2O;③A、中和时放出的热量预热原料能加快化学反应速率,浓缩溶液需要加热,所以硝酸铵制备中应利用反应的中和热用于预热原料和浓缩硝酸铵溶液,从而减少资源浪费,A正确,不符合题意;B、结晶速率越慢得到的颗粒越大,采用真空蒸发器增大蒸发速率,虽然有利于获得较高浓度的硝酸铵溶液,但得到较小颗粒的硝酸铵晶体析出,B错误,符合题意;C、将硝酸持续匀速地通入预先装有液氨的中和器中反应,放出的热量会使得液氨气化,会导致氨的转化率降低,不利于硝酸铵的制取,C错误,符合题意;D、充分回收、重复利用蒸发器的蒸气和冷凝液中的产品,增大原料的利用,从而可以降低原料损耗,D正确,不符合题意;答案为:BC。
【点睛】(3)③问中,结晶速率和晶体颗粒大小的关系,是易错点,要注意。
4.以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)若要提高辉铜矿煅烧效率可采取的措施有___(填两种)。
(2)气体X的主要成分是___(填化学式),写出该气体的一种用途___。
(3)蒸氨过程总反应的化学方程式是___。
(4)溶液E与Na2CO3溶液反应制取Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为___。
(5)某实验小组研究溶液E与Na2CO3溶液加料顺序及加料方式对产品的影响,实验结果如下:实验加料顺序及方式沉淀颜色沉淀品质产率/%序号1溶液E一次加入Na2CO3溶液中并迅速搅拌浅蓝色品质较好87.82溶液E逐滴加入Na2CO3溶液中并不断搅拌暗蓝色品质好71.93Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速搅拌浅绿色品质好96.74Na2CO3溶液一次加入溶液E中并不断搅拌浅蓝色品质较好102.7由上表可知制取Cu2(OH)2CO3最佳加料顺序及加料方式是___(填序号)。
【答案】减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煅烧温度、增大O2浓度等 SO2制备硫酸、漂白剂、防腐剂等 [Cu(NH3)4]Cl2+H2O CuO+2HCl↑+4NH3↑ 2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑ 3【解析】【分析】辉铜矿通入氧气充分煅烧,生成二氧化硫气体,固体B主要为CuO、Fe2O3,加入盐酸得到含有Cu2+、Fe3+的溶液,加入过量氨水,可得到[Cu(NH3)4]2+和Fe(OH)3,[Cu(NH3)4]2+经加热可得到CuO,加入酸酸化得到Cu2+,经浓缩后在溶液中加入碳酸钠可得到碱式碳酸铜,以此解答该题。