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某化工厂以软锰矿、闪锌矿(除主要成分为MnO
2
、ZnS外还含有少量的FeS、CuS、Al
2
O
3
等物质)为原料制取Zn和MnO
2
.
(1)在一定条件下,将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用,配平如下的化学方程式:MnO
2
+FeS+H
2
SO
4
=MnSO
4
+Fe
2
(SO
4
)
3
+S+H
2
O
(2)将所得含有Mn
2+
、Fe
3+
、Cu
2+
、Al
3+
、Zn
2+
的酸性溶液按如图甲的工业流程进行操作处理得溶液(IV),电解溶液(IV)即得MnO
2
和Zn.
a、操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为
Zn+Cu
2+
=Zn
2+
+Cu;Zn+2Fe
3+
=Zn
2+
+2Fe
2+
Zn+Cu
2+
=Zn
2+
+Cu;Zn+2Fe
3+
=Zn
2+
+2Fe
2+
.
b、操作②中加入适量X的作用是什么
将Fe
2+
氧化成Fe
3+
将Fe
2+
氧化成Fe
3+
;X的首选物的化学式是:
MnO
2
MnO
2
.
c、操作③中所加碳酸盐的化学式是
MnCO
3
或ZnCO
3
或MnCO
3
和ZnCO
3
MnCO
3
或ZnCO
3
或MnCO
3
和ZnCO
3
.
(3)为了从上述流程中产生的Fe(OH)
3
、Al(OH)
3
沉淀混合物中回收Al(OH)
3
,工厂设计了如图乙的有关流程图.
a、AlCl
3
溶液和NaAlO
2
溶液反应生成AI(OH)
3
的离子方程式为
Al
3+
+3AlO
2
-
+6H
2
O=4Al(OH)
3
Al
3+
+3AlO
2
-
+6H
2
O=4Al(OH)
3
.若总共得到n molAl(OH)
3
,则消耗的NaOH和HCl的理论量(mol)分别为
3n
4
3n
4
、
3n
4
3n
4
.
b、若使用如图丙流程回收处理,请比较两个流程消耗酸碱的用量?
如按丙流程,则得到同样nmolAl(OH)
3
,消耗的NaOH、HCl的理论量分别为nmol,大于前流程的消耗量,相对而言,前流程更符合节约的原则
如按丙流程,则得到同样nmolAl(OH)
3
,消耗的NaOH、HCl的理论量分别为nmol,大于前流程的消耗量,相对而言,前流程更符合节约的原则
.
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
]?3H
2
O)有很重要的用途.可用如图流程来制备.根据题意完成下列各题:
(1)若用铁和稀硫酸制备绿矾(FeSO
4
?7H
2
O)过程中,其中
铁
铁
(填物质名称)往往要过量,理由是
防止Fe
2+
被氧化
防止Fe
2+
被氧化
.
(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是
bcae
bcae
.(按前后顺序填)
a.过滤洗涤 b.蒸发浓缩 c.冷却结晶 d.灼烧 e.干燥
某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
]?3H
2
O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤1:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液.
步骤2:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H
2
SO
4
酸化,滴加KMnO
4
溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO
4
-
被还原成Mn
2+
.向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性.
步骤3:在酸性条件下,用0.010mol/L KMnO
4
溶液滴定步骤二所得溶液至终点,共做三次实验,平均消耗KMnO
4
溶液20.00ml,滴定中MnO
4
-
,被还原成Mn
2+
.
(3)步骤1中,配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有
250ml容量瓶
250ml容量瓶
;主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、
洗涤
洗涤
、定容、摇匀.
(4)步骤2中,加入锌粉的目的是
还原Fe
3+
为Fe
2+
还原Fe
3+
为Fe
2+
.
(5)步骤3中,发生反应的离子方程式为:
MnO
4
-
+5Fe
2+
+8H
+
═Mn
2+
+5Fe
3+
+4H
2
O
MnO
4
-
+5Fe
2+
+8H
+
═Mn
2+
+5Fe
3+
+4H
2
O
.
(6)步骤2中,若加入的KMnO
4
的溶液的量不够,则测得的铁含量
偏高
偏高
.(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)
(7)某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾(K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647g/L(已折合成标准状况下)气体.研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K
2
CO
3
.写出该分解反应的化学方程式
2K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
]═3K
2
CO
3
+Fe+FeO+4CO+5CO
2
2K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
]═3K
2
CO
3
+Fe+FeO+4CO+5CO
2
.
饮用水中含有一定浓度的NO
3
-
将对人类健康产生危害,NO
3
-
能氧化人体血红蛋白中的Fe(II),使其失去携氧功能.为了降低饮用水中NO
3
-
的浓度,某兴趣小组提出如图甲方案:
请回答下列问题:
(1)已知过滤后得到的滤渣是一种混合物,则在溶液中铝粉和NO
3
-
反应的离子方程式为
10Al+6NO
3
-
+18H
2
O=10Al(OH)
3
+3N
2
↑+6OH
-
10Al+6NO
3
-
+18H
2
O=10Al(OH)
3
+3N
2
↑+6OH
-
.
(2)该方案中选用熟石灰调节pH,理由是
来源丰富、价格便宜
来源丰富、价格便宜
、
引入的Ca
2+
对人体无害
引入的Ca
2+
对人体无害
,在调节pH时,若pH过大或过小都会造成
Al
Al
的利用率降低.
(3)用H
2
催化还原法也可降低饮用水中NO
3
-
的浓度,已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环,则催化还原法的离子方程式为
5H
2
+2NO
3
-
催化剂
.
N
2
+4H
2
O+2OH
-
5H
2
+2NO
3
-
催化剂
.
N
2
+4H
2
O+2OH
-
.
(4)饮用水中的NO
3
-
主要来自于NH
4
+
.已知在微生物作用的条件下,NH
4
+
经过两步反应被氧化成NO
3
-
.两步反应的能量变化示意图如图乙:试写出1mol NH
4
+
(aq)全部氧化成NO
3
-
(aq)的热化学方程式是
NH
4
+
(aq)+2O
2
(g)=2H
+
(aq)+NO
3
-
(aq)+H
2
O(l)△H=-346kJ?mol
-1
NH
4
+
(aq)+2O
2
(g)=2H
+
(aq)+NO
3
-
(aq)+H
2
O(l)△H=-346kJ?mol
-1
.
(2011?崇川区三模)紫杉醇(paclitaxel)是一种抗癌药,化合物D是紫杉醇的侧链,D的合成路线如图甲:
(1)A的合成应用了2010年诺贝尔化学奖的获奖成果--交叉偶联反应,反应式如下(已配平):
CH
3
COOCH
2
COCl+X
交叉偶联
A+HCl,X分子中含碳氮双键(C=N),其结构简式为
.
(2)已知酯和酰胺在过量醇中能发生醇解反应:
CH
3
COOC
2
H
5
+CH
3
OH
一定条件
CH
3
COOCH
3
+C
2
H
5
OH
CH
3
CO
+CH
3
OH
一定条件
CH
3
COOCH
3
+H
“醇解反应”的反应类型为
取代反应
取代反应
,B转化为C中另一产物的结构简式为
CH
3
COOCH
3
CH
3
COOCH
3
.
(3)若最后一步水解的条件控制不好,D会继续水解生成氨基酸E和芳香酸F.
①E在一定条件下能发生缩聚反应,写出所得高分子化合物的一种可能的结构简式:
或
或
;
②F的同分异构体中,属于芳香族化合物、能发生银镜反应且核磁共振氢谱有4个峰的有两种,请写出其中一种的结构简式:
或
或
.
(4)已知:①RCHO
HCN
H+
②R′COOH
PC
l
3
R′COCl
写出以甲醛和乙醛为原料合成CH
3
COOCH
2
COCl的路线流程图(无机试剂任选).合成路线流程图示例如图乙.
(2011?崇川区三模)某兴趣小组的同学发现,将CuSO
4
溶液与Na
2
CO
3
溶液混合会产生蓝绿色沉淀.他们对沉淀的组成很感兴趣,决定采用实验的方法进行探究.
[提出猜想]
猜想1:所得沉淀为
Cu(OH)
2
Cu(OH)
2
;
猜想2:所得沉淀为
CuCO
3
CuCO
3
;
猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu (OH)
2
?nCuCO
3
].查阅资料获知,无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水).
[实验探究]
步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干.
步骤2:取一定量所得固体,用如图装置(夹持仪器未画出)进行定性实验.能证明猜想1成立的实验现象是
B中白色固体变蓝,C中无明显现象(若猜想1所得沉淀为CuCO
3
,则实验现象为B中无明显现象,C中产生白色沉淀)
B中白色固体变蓝,C中无明显现象(若猜想1所得沉淀为CuCO
3
,则实验现象为B中无明显现象,C中产生白色沉淀)
.
[问题讨论]
(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:关闭K,
用酒精灯微热硬质玻璃管,若C中有气泡逸出,撤去酒精灯冷却一段时间后,C中导管内形成水柱,则证明装置的气密性良好
用酒精灯微热硬质玻璃管,若C中有气泡逸出,撤去酒精灯冷却一段时间后,C中导管内形成水柱,则证明装置的气密性良好
.
(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl
2
,C中盛放Ba(OH)
2
溶液,还可测定所得沉淀的组成.
①C中盛放Ba(OH)
2
溶液,而不使用澄清石灰水的原因是
Ba(OH)
2
溶解度大于Ca(OH)
2
,充分吸收CO
2
,BaCO
3
的摩尔质量大于CaCO
3
,测量误差小
Ba(OH)
2
溶解度大于Ca(OH)
2
,充分吸收CO
2
,BaCO
3
的摩尔质量大于CaCO
3
,测量误差小
.
②若所取蓝绿色固体质量为27.1g,实验结束后,装置B的质量增加2.7g,C中产生沉淀的质量为19.7g.则该蓝绿色固体的化学式为
Cu
5
(OH)
6
(CO
3
)
2
[或2CuCO
3
?3Cu(OH)
2
]
Cu
5
(OH)
6
(CO
3
)
2
[或2CuCO
3
?3Cu(OH)
2
]
.
向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+xB(g)?2C(g).各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和如图表示:
容器
甲
乙
丙
容积
0,5L
0,5L
1,0L
温度/℃
T
1
T
2
T
2
反应物
起始量
1,5molA
0,5molB
1,5molA
0,5molB
6,0molA
2,0molB
下列说法正确的是( )
A.10min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.025mol/(L?min)
B.由图可知:T
1
<T
2
,且该反应为放热反应
C.x=1,若平衡时保持温度不变,改变容器体积平衡不移动
D.T
1
℃,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB,平衡时A的转化率为25%
As
2
S
3
和HNO
3
有如下反应:As
2
S
3
+10H
-+
+10NO
3
-
=2H
3
AsO
4
+3S+10NO
2
↑+2H
2
O,下列说法正确的是( )
A.生成1mol H
3
AsO
4
时,转移电子个数为10N
A
B.将该反应设计成一原电池,则NO
2
应该在正极附近逸出
C.该反应的氧化产物之一为S
D.反应产物NO
2
与11.2LO
2
(标准状况)混合后用水吸收全部转化为浓HNO
3
,然后与过量的碳反应,所产生的CO
2
的量为0.5mol
水溶液中只可能有K
+
、Mg
2+
、AlO
2
-
、SiO
3
2-
、CO
3
2-
、SO
4
2-
中的若干种离子.某同学对溶液进行了如图实验:
下列判断错误的是( )
A.有气体甲生成,表明溶液X中一定含有CO
3
2-
B.沉淀甲不可能是硅酸镁
C.Al
3+
一定存在于溶液X中
D.不可能确定SO
4
2-
是否存在于溶液X中
已知:25℃时,CaCO
3
的Ksp为2.9×10
-9
,CaF
2
的Ksp为2.7×10
-11
下列说法正确的是( )
A.25℃时,饱和CaCO
3
溶液与饱和CaF
2
溶液相比,后者Ca
2+
浓度大
B.25℃时,饱和CaCO
3
溶液与饱和CaF
2
溶液等体积混合,会析出CaCO
3
固体
C.25℃时,CaCO
3
固体在20mL0.01 mol?L
-1
盐酸中的Ksp比在20mL0.01 mol?L
-1
氨水中的Ksp大
D.25℃时,在CaCO
3
悬浊液中加入NaF固体,CaCO
3
不可能全转化为CaF
2
(2012?闸北区二模)有甲、乙两个完全相同的装置,分别在它们的侧管中装入1.06g Na
2
CO
3
和0.84g NaHCO
3
,试管中各有10mL相同浓度的盐酸(如图),同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中,下列叙述正确的是( )
A.甲装置的气球膨胀速率大
B.若最终两气球体积相同,则一定有c(HCl)≥2 mol/L
C.若最终两气球体积不同,则一定有c(HCl)≤1 mol/L
D.最终两溶液中Na
+
、Cl
-
的物质的量相同
0
18530
18538
18544
18548
18554
18556
18560
18566
18568
18574
18580
18584
18586
18590
18596
18598
18604
18608
18610
18614
18616
18620
18622
18624
18625
18626
18628
18629
18630
18632
18634
18638
18640
18644
18646
18650
18656
18658
18664
18668
18670
18674
18680
18686
18688
18694
18698
18700
18706
18710
18716
18724
203614
关 闭
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生物
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