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【题目】[化学——选修2:化学与技术]
软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物。
(1)早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4,再利用铝热反应原理制得锰,该铝热反应的化学方程式为_______________。
(2)现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:
下表为t℃时,有关物质的pKsp(注:pKsp =-lgKsp)。
物质 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Ca(OH)2 | Mn(OH)2 | CuS | CaS | MnS | MnCO3 |
pKsp | 37.4 | 19.32 | 5.26 | 12.7 | 35.2 | 5.86 | 12.6 | 10.7 |
软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4 12MnSO4+6CO2↑+18H2O
①该反应中,还原剂为_______。写出一种能提高还原浸出速率的措施:_______。
②滤液1的pH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)MnSO4浸出液的pH。
③加入MnF2的主要目的是除去 (填Ca2+、Fe3+或Cu2+)。
(3)由MnSO4制取MnCO3:往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液,该反应的离子方程式为____________;若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液,还会产生Mn(OH)2,可能的原因是:MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq),t ℃时,计算该反应的平衡常数K= (填数值)。
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【题目】席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下:
已知以下信息:
①
②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应。
③D属于单取代芳香烃,其相对分子质量为106。
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢。
⑤
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为______________,反应类型为________。
(2)D的化学名称是________,由D生成E的化学方程式为:_______________。
(3)G的结构简式为__________________。
(4)F的同分异构体中含有苯环的有多种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱中有4组峰,且面积比为6:2:2:1的是____________。(写出其中的一种的结构简式)。
(5)由苯和化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺。
反应条件1所选择的试剂为_______;反应条件2所选择的试剂为________;I的结构简式为____________。
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【题目】锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2,其工艺流程图如下。
已知:GeO2是两性氧化物;GeCl4易水解,沸点86.6℃
(1)第①步滤渣主要成分有_____________(填化学式),实验室萃取操作用到的玻璃仪器有__________________。
(2)第③步萃取时,锗的萃取率与V水相/V有机相(水相和有机相的体 积比)的关系如下图所示,从生产成本角度考虑,较适宜的V水相/V有机相的值为 。
(3)第④步加入盐酸的作用__________________________________(答两点即可),应控制温度的方法及范围____________________________。
(4)第⑤步反应的化学方程式_______________________________。
(5)二氧化锗可先用次亚磷酸钠还原为Ge2+,用淀粉溶液作指示剂,用c mol/L碘酸钾标准溶液滴定,消耗体积VmL,列出烟尘中锗的质量分数的计算式________。(有关反应式为:3Ge2++IO3-+6H+=3Ge4++I-+3H2O,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O)。
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【题目】草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是_______________。
(2)NaClO3在反应中氯元素被还原为最低价,该反应的离子方程式为
____________________________________________________________________________
(3)加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀。试用离子方程式和必要的文字简述其原理:_______________________________________________________
(4)滤液I“除钙、镁”是将其转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,当加入过量NaF后,所得滤液=______。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图所示,在滤液II中适宜萃取的pH为___左右。
a.1 b.2 c.3 d.4
(6)已知:NH3·H2ONH4++OH- Kb=1.8×10-5;
H2C2O4H++HC2O4- Ka1=5.4×10-2;HC2O4-H++C2O42- Ka2=5.4×10-5;
则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH_____7(填“>”或“<”或“=”)
(7)CoC2O4·2H2O热分解质量变化过程如右图所示(其中600℃以前是隔绝空气加热,,600℃以后是在空气中加热);A、B、C均为纯净物;C点所示产物的化学式是__________
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【题目】下图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是
A.该装置将化学能转化为电能,电流方向为ba
B.催化剂b表面O2发生还原反应,其附近酸性增强
C.催化剂a表面的反应是:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
D.若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8:15
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【题目】TiO2和TiCl4都是钛的重要化合物,某化学兴趣小组在实验室对两者的制备及性质进行探究。
Ⅰ.制备TiCl4
实验室利用反应TiO2 (s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,装置图和有关信息如下:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
CCl4 | —23 | 76 | 与TiCl4互溶 |
TiCl4 | —25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾 |
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)实验开始前后的操作包括:①检查装置气密性,②组装仪器,③通N2一段时间,④加装药品,⑤点燃
酒精灯⑥停止通N2⑦停止加热。正确的操作顺序是__________________________。实验结束后欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是 。
(3)装置E能否 (填“能”或“不能”)换成装置A,理由是 。
(4)TiCl4是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。某钛合金的元素还有Al和Si等,已知在常温下,钛是一种耐强酸强碱的金属,请设计实验检验其中的Si元素。 。
Ⅱ.制备TiO2及测定TiO2的质量分数:
在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O,经过滤、水洗,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。
(5)写出生成TiO2·xH2O的化学方程式 。
(6)检验沉淀是否洗涤干净的方法是___________________________________________。
(7) 一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取上述TiO2试样0.2g,消耗0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液20mL。
①配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的目的是: 。
②该滴定操作所用到的指示剂是 。
③则TiO2质量分数为 。
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【题目】[化学一选修5:有机化学基础]
工业上可由A和环己烯()为原料合成某重要的有机物X、Y,路线如下(部分反应条件略):
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)B中含氧官能团的名称是___________。
(2)A的结构简式是______________。
(3)任选1种具有反式结构的C的同系物,用结构简式表示其反式结构_______。
(4)反应②、③、④、⑤中与反应①的类型相同的是_________。
(5)G→H的化学方程式是__________。
(6)E的结构构简式是________________。
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【题目】仔细分析如图装置,完成下面的填空:
(1)该反应的电流方向是_____________。
(2)盐桥中的阴离子向________溶液中移动。
(3)一段时间后,锌片上的现象是_____________,铜片上的现象是______________。
(4)锌极发生_________反应,总反应方程式为_________________。
(5)30min后,1.3g的Zn参加了反应,则转移了_______个电子。
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【题目】纳米ZnO在催化、医药及橡胶等新材料方面有广阔的应用前景,下面是制备纳米ZnO的相关工艺流程,试回答有关问题:
已知:Ksp[Zn(OH)2]=4.5×10-17,且Zn(OH)2具有两性。
(1) 试剂A是_____,试剂B是______,步骤I生成BaSO4的离子方程式是 。
(2)步骤II中,pH应调节至 (填序号)。
a.3~5 b.5 c.8~9 d.12~14
(3)步骤II中“回流”时必须用到下列仪器中的 (填序号)。
a.分液漏斗 b.温度计 c.空气冷凝管 d.球形冷凝管
(4)已知,在实验室中用200 mL 0.25 mol/L ZnSO4溶液与50 mL 8mol/L的试剂A反应,则加入固体试剂B的质量为 (计算结果保留小数点后一位)。
(5)步骤II在加热回流的同时,要蒸出 (填物质名称),该物质可循环使用。
(6)纳米ZnO也可以用以下流程制备(其中反应②生成了两种碳的化合物)。
书写相关的化学方程式① ,② 。
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【题目】I.“低碳经济”时代,科学家利用“组合转化”等技术对CO2进行综合利用。
(1) CO2和H2在一定条件下可以生成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=akJ·mol-1已知:H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1,CH2=CH2(g)的燃烧热为1411.0kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l)
△H=-44.0kJ·mol-1,则a=______kJ·mol-1。
(2)上述生成乙烯的反应中,温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图,下列有关说法不正确的是_______(填序号)
①温度越高,催化剂的催化效率越高
②温度低于250℃时,随着温度升高,乙烯的产率增大
③M点平衡常数比N点平衡常数大
④N点正反应速率一定大于M点正反应速率
⑤增大压强可提高乙烯的体积分数
(3)2012年科学家根据光合作用原理研制出“人造树叶”。右图是“人造树叶”的电化学模拟实验装置图,该装置能将H2O和CO2转化为O2和有机物C3H8O。
阴极的电极反应式为::_________________________
II.为减轻大气污染,可在汽车尾气排放处加装催化转化装置,反应方程式为:
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。
(4)上述反应使用等质量的某种催化剂时,温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响对比实验如下表,c(NO)浓度随时间(t)变化曲线如下图:
①表中a=___________。
②实验说明,该反应是__________反应(填“放热”或“吸热”)。
③若在500℃时,投料=1,NO的转化率为80%,则此温度时的平衡常数K=_____。
(5)使用电化学法也可处理NO的污染,装置如右图。已知电解池阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:__________。吸收池中除去NO的离子方程式为:__________________。
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