【题目】ZnO在医药、石化等领域有广泛的用途。研究小组用某闪锌矿(主要成分ZnS,含有FeS、SiO2、MnCO3等杂质)制备氧化锌和硫单质,设计如下流程:
请回答下列问题:
(1)滤渣1的化学式为_______,任写一种该物质的用途:_______________。
(2)沉淀X的化学式为______________。
(3)“转化Ⅱ”中主要反应的离子方程式为___________________________。
(4)若Ksp(ZnCO3)=1.5×10﹣10,溶液中离子浓度≤1.0×10﹣5molL﹣1时,认为该离子沉淀完全。则欲使1Lc(Zn2+)=1.5molL﹣1溶液中Zn2+沉淀完全,需加入等体积的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为_______________________molL﹣1 (写出精确计算结果,溶液混合时体积变化忽略不计)。
(5)“一系列操作”包括过滤、洗涤、干燥。过滤所用的玻璃仪器有______;洗涤沉淀的操作为__________________。
【答案】 SiO2 制玻璃、光导纤维 Fe(OH)3 MnO4﹣+3Fe2++7H2O= MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+ 3Mn2+ + 2MnO4- + 2H2O = 5MnO2↓+ 4H+ 1.5+3×10﹣5 烧杯、漏斗及玻璃棒 向过滤器中加入蒸馏水浸没沉淀,待蒸馏水流下后,重复操作2~3次
【解析】分析:闪锌矿进行酸溶,只有二氧化硅不溶于酸,变为滤渣,碳酸锰与酸反应生成二氧化碳气体,硫化锌、硫化亚铁与酸反应生成硫化氢气体,滤液为硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁等;硫化氢被氧气氧化为硫;滤液1调节溶液的pH后,用酸性高锰酸钾溶液氧化亚铁离子,生成铁离子,最终铁离子变为氢氧化铁沉淀,高锰酸根离子被还原为二氧化锰沉淀,同时高锰酸根离子与锰离子发归中反应生成二氧化锰沉淀,滤液2中含有锌离子,加入碳酸钠后生成碳酸锌固体,煅烧后生成氧化锌。据此答题。
详解:(1)根据流程可知,闪锌矿中只有二氧化硅与硫酸不反应,所以滤渣1的化学式为SiO2 ;二氧化硅可以用来制玻璃、光导纤维等;正确答案:SiO2 ;制玻璃、光导纤维。
(2)滤液中含有亚铁离子、具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化为铁离子,调节溶液的pH使铁离子变为沉淀,高锰酸根离子还原为二氧化锰固体,沉淀X的化学式为Fe(OH)3 ;正确答案:Fe(OH)3。
(3)亚铁离子被酸性高锰酸钾溶液氧化为铁离子,高锰酸根离子还原为二氧化锰,同时溶液中的锰离子与高锰酸根离子发生归中反应生成二氧化锰固体,离子方程式为:MnO4﹣+3Fe2++7H2O= MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+, 3Mn2+ +2MnO4- +2H2O =5MnO2↓+4H+ ;正确答案:MnO4﹣+3Fe2++7H2O= MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+, 3Mn2+ +2MnO4- +2H2O = 5MnO2↓+4H+ 。
(4)c(Zn2+)=1.0×10﹣5molL﹣1,Ksp(ZnCO3)= c(Zn2+)×c(CO32-)=1.5×10﹣10,带入数据,可得c(CO32-)=1.5×10﹣5 molL﹣1,由于是等体积混合,所以原碳酸钠溶液中,CO32-的量为3×10﹣5 mol,1L、c(Zn2+)=1.5molL﹣1溶液中,使CO32-发生沉淀,需要CO32-的量为1.5mol,所以Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为(3×10﹣5+1.5)/1=1.5+3×10﹣5 molL﹣1;正确答案:1.5+3×10﹣5。
(5) 过滤所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗及玻璃棒;洗涤沉淀的操作为向过滤器中加入蒸馏水浸没沉淀,待蒸馏水流下后,重复操作2~3次;正确答案:烧杯、漏斗及玻璃棒;向过滤器中加入蒸馏水浸没沉淀,待蒸馏水流下后,重复操作2~3次。
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【题目】下列说法正确的是
A. 往明矾溶液中加入氢氧化钡溶液至沉淀质量最大时,离子反应的方程式为:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
B. 在反H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O中,转移电子的数目是2NA
C. 由于AgCl的Ksp为1.8×10-10,而Ag2CrO4的Ksp为1.9×10-12(前者比后者大),所以往浓度均为0.001mol/L的NaCl、K2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液,先生成Ag2CrO4沉淀
D. 在同时加有3molNa3PO4、2molNaH2PO4的水溶液中存在如下恒等关系:2c(PO43-)=3c(H2PO4-)
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【题目】下图为不同化学元素组成的化合物的示意图,下列有关叙述中,正确的是
A. 若图中①为某种化合物的基本单位,则①最可能是核苷酸
B. 若④主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是糖原
C. 若③为生物大分子,则其彻底水解的产物有4种
D. 若②大量积累于皮下和内脏器官周围,则②是磷脂
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【题目】药物Targretin(F)能治疗顽固性皮肤T—细胞淋巴瘤,其合成路线如下图所示:
(1)反应①的反应类型是______________。
(2)反应②的化学方程式:__________________________________________。
(3)C的核磁共振氢谱图中有______________个峰。
(4)反应③的化学方程式:__________________________________________。
(5)F的分子式是C24H28O2. F中含有的官能团:__________________________。
(6)写出满足下列条件A的两种同分异构体的结构简式(不考虑—O—O—或结构):_______________________________________________________________。
a.苯环上的一氯代物有两种 b.既能发生银镜反应又能发生水解反应
(7)已知:。以2-溴丙烷和乙烯为原料,选用必要的无机试剂合成
合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)________。
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【题目】磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的PH3气体(熔点为-132℃,还原性强、易自燃),可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定:当粮食中磷化物(以PH3计)的含量低于0.05mg·kg-1时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量:
(操作流程)安装吸收装置→PH3的产生与吸收→转移KMnO4吸收溶液→亚硫酸钠标准溶液滴定。
(实验装置)C中盛100 g原粮,D中盛有 20.00 mL 1.12×10-4 mol L-1KMnO4溶(H2SO4酸化)。
请回答下列问题:
(1)仪器C的名称是__________________;
(2)以磷化钙为例,写出磷化钙与水反应的化学方程式____________________;检查整套装置气密性良好的方法是_____________________________________。
(3)A中盛装KMnO4溶液的作用是______________________;通入空气的作用是____________。若没有B装置,则实验中测得PH3含量将____________(填“偏低”、“偏高”或“不变”)
(4)D中PH3被氧化成磷酸,所发生反应的离子方程式为_________________________。
(5)把D中吸收液转移至容量瓶中,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中,用5.0×10-5mol L-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液11.00mL,则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为______mg kg-1。
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【题目】石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲),石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。
(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为__________。
(2)图乙中,1号C的杂化方式是__________,该C与相邻C形成的键角__________(填“>”、“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。
(3)我国制墨工艺是将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定,其原因是____________________。
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为____________,该材料的化学式为_______________。
(5)金刚石与石墨都是碳的同素异形体。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为___________。
(6)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是___________________________;
②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是:______________________________。
参数 分子 | 分子直径/nm | 分子与H2O的结合能E/(kJ·mol-1) |
CH4 | 0.436 | 16.40 |
CO2 | 0.512 | 29.91 |
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【题目】常温下,向10mL0.1mol/L的某一元酸HR溶液中逐滴加入0.1mol/L氨水,所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析不正确的是( )
A. a~b点导电能力增强说明HR为弱酸
B. a、b点所示溶液中水的电离程度不相同
C. b恰好完全中和,pH=7说明NH4R没有水解
D. c 点溶液存在c(NH4+)>c(R-)、c(OH-)>c(H+)
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【题目】A、B、C、D、E、 F、G是周期表中短周期的七种元素,有关性质或结构信息如下表:
元素 | 有关性质或结构信息 |
A | 地壳中含量最多的元素 |
B | B阳离子与A阴离子电子数相同,且是所在周期中单核离子半径最小的 |
C | C与B同周期,且是所在周期中原子半径最大的(稀有气体除外) |
D | D原子最外层电子数是电子层数的2倍,其氢化物有臭鸡蛋气味 |
E | E与D同周期,且在该周期中原子半径最小 |
F | F的氢化物和最高价氧化物的水化物反应生成一种离子化合物 |
G | G是形成化合物种类最多的元素 |
(1) B元素符号为____,A与C以原子个数比为1:1形成的化合物的电子式为___,用电子式表示C与E形成化合物的过程____, D形成的简单离子的结构示意图为____。
(2) F的氢化物是由____(极性或非极性)键形成的分子,写出实验室制备该氢化物的化学方程式____。
(3) 非金属性D____E(填大于或小于),请从原子结构的角度解释原因:__。
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【题目】一定条件下,将NO2 与SO2 以体积比1:2 置于恒容密闭容器中发生反应:。下列能说明该反应达到平衡状态的是
A. v(SO3 ) = v(NO2 ) B. 混合气体的密度保持不变
C. 混合气体的颜色保持不变 D. 每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
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