题目内容
用菱锌矿(主要成分为碳酸锌,还含有Fe2+、Fe3+、 Mg2+、 Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的一种流程如下:![]()
(1)在反应3前要将菱锌矿研磨,其目的是_______________________________
(2)反应4将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式为______________________
(3)加入氧化锌调节pH=4.5,反应5的离子方程式为________________________
(4)锌粉不在反应4之前加的原因是____________________________________
(5)若用石墨作电极电解滤液Y,则可以得到参与本流程反应的物质有_________
(15分)
(1)增大反应物接触面积,加快反应3的反应速率
(2)2Fe2+ + ClO- + 2H+ =" 2" Fe3+ + Cl- + H2O
(3)ZnO + 2H+ = Zn2+ + H2O 、Fe3+ + 3H2O
Fe(OH)3+ 3 H+
或3 ZnO + 2 Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3↓ + 3 Zn2+
(4)Zn和H+以及Fe3+反应,将增加Zn的用量以及后续实验中次氯酸钠(或氯酸钠)的用量
(5)H2、Cl2、Zn
解析试题分析:
(1)依据影响化学反应速率的因素分析判断,增大接触面积会增大反应速率,故答案为:增大反应物接触面积,使反应3反应速率加快;
(2)反应1是氯气与氢氧化钠溶液反应,产物是NaClO、NaClO3和水,反应3中加入了过量盐酸,反应4中将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O,
(3)加入氧化锌调节溶液的pH=4.5,同时得到红褐色沉淀Fe(OH)3,同时不引入新的杂质;反应的离子方程式为:ZnO+2H+═Zn2++H2O,Fe3++3H2O?Fe(OH)3↓+3H+,
(4)因为菱锌矿中含有杂质离子Fe3+,以及加入的盐酸均可以与锌粉反应,这样锌的用量增加,并造成后续反应中所用的次氯酸钠或氯酸钠的用量也增加,
(5)滤液Y是ZnCl2,用石墨作电极,电解时首先得到H2和Cl2,当ZnCl2浓度较大时还可以得到Zn,故答案为:H2、Cl2、Zn。
考点定位:本题考查了物质制备流程的分析判断,影响化学反应速率的因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用。离子方程式书写,电解原理的应用,题目难度中等。
Ⅰ利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
(1)染料工业排放的废水中含有大量有毒的
,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去
的离子方程式为_____________。
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
| 阳离子 | ||||||
| 开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | — | — | 4.7 | — |
| 沉淀完全时的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 6.7 | 9(>9溶解) |
Ⅱ.下图表示某些化工生产的流程(部分反应条件和产物略去)
(1)反应Ⅰ需在500℃进行,其主要原因是_________________。
(2)G转化为H的过程中,需要不断补充空气,其原因是_________________。
(3)写出反应Ⅲ的化学方程式_________________。
(4)工业上,向析出K的母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却后可析出副产品。通入氨气的作用是_________________(填序号)。
a. 增大
b. 使K更多地析出
c. 使K转化为M,提高析出的J的纯度
(5)写出上述流程所涉及的化学工业的名称_________________。
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率。![]()
请回答下列问题:
(1)氢写出Ti原子的核外电子排布式______。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭、氯气反应得到四氯化钛的化学方程式 。
(3)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热,请结合化学方程式和必要的文字说明原因: 。
(4)由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行,反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
| | TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti |
| 熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
| 沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
(5)CH3OH(l)的燃烧热△H=-726.5kJ/mol,请写出甲醇燃烧的热化学方程式 。以甲醇和氧气(或空气)、电解液为Li2CO3和K2CO3的熔融物组成燃料电池,该电池负极反应式为__________________。
由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g)。若不考虑生产过程中物质的任何损失,上述产业链中每合成9mol甲醇,至少需额外补充H2 mol。
高锰酸钾是一种重要的化工产品。如图是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。![]()
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,其消毒机理与(填字母)相似。
| A.75%酒精 | B.O3 | C.二氧化硫 | D.漂白粉 |
(3)上述流程中可以循环使用的物质有CO2、 和 。(填化学式)
(4)若不考虑制备过程中的损失和整套装置的物质循环,则1 molMnO2可制得___gKMnO4。
(11分)Ⅰ.“中东有石油,中国有稀土”。稀土金属是我国战略性资源,应加以保护。稀土金属是周期表中ⅢB族中钪、钇和镧系十七种元素的总称,都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3价。钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如下:![]()
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
| 离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
| Y3+ | 6.0 | 8.2 |
②在周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。
(1)欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则最好选用盐酸和 (填字母)
两种试剂,通过必要的操作即可实现。
A.NaOH溶液 B、氨水 C、CO2 D、HNO3
(2)流程图中用氨水调节pH=a时生成沉淀的化学式为 ,继续加氨水调至pH=b,此时发生反应的离子方程式为 。
(3)沉淀C为草酸钇,写出草酸钇隔绝空气加热生成Y2O3的化学方程式: 。
Ⅱ镧系元素铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素,在加热的条件下CeCl3易发生水解。
(4)无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备,其中NH4Cl的作用是___
。
(5)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离, 写出反应的离子方程式 。
为了进一步提高合成氨的生产效率,科研中具有开发价值的是 ( )。
| A.研制高温下活性较大的催化剂 |
| B.寻求NH3的新来源 |
| C.研制低温下活性较大的催化剂 |
| D.研制耐高温高压的新型材料建造合成塔 |