[化学——选修2:化学与技术]
聚合硫酸铁(PFS)是谁处理中重要的絮凝剂,下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为_________。粉碎过筛的目的是_______
(2)酸浸时最合适的酸是_____,写出铁锈与酸反应的离子方程式_____________________。
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是_________,下列氧化剂中最合适的是____________(填标号)。
A.KMnO4 B. C. D.
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则_______。
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是______。
(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为(n为物质的量)。为测量样品的B值,取样品mg,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用c的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰)。到终点时消耗NaOH溶液V mL。按照上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液,已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为__________
高三化学简答题困难题查看答案及解析
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1) NaClO2的化学名称为_______。
(2)在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NOx的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表》
离子 | SO42− | SO32− | NO3− | NO2− | Cl− |
c/(mol·L−1) | 8.35×10−4 | 6.87×10−6 | 1.5×10−4 | 1.2×10−5 | 3.4×10−3 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强,NO的转化率______(填“提高”“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______ (填“提高”“不变”或“降低”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压px如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________(填“增大”“不变”或“减小”)。
②反应ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为___________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的有点是_______。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH− (aq) ===SO32− (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO− (aq)+SO32− (aq) ===SO42− (aq)+Cl− (aq) ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42−(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO− (aq) +2OH− (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=______。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2+(aq)+2K+(aq)+Mg2+(aq)+4SO(aq)+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:_______________________。
(3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入 ________溶液调滤液pH至中性。
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得,随着温度升高,①___,
②_________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)
已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,
Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。_________
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
(14分)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)在反应器中发生反应的化学方程式是______________。
(2)在膜反应器中发生反应:2HI(g) H2(g)十I2 △H>0。若在一定条件下密闭容器中加入l mol HI(g), n(H2)随时间(t)的变化如图所示:
①该温度下,反应平衡常数K=_______,若升高温度,K值将_______
(填“增大”、“减小”或“不变?’)。
②用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是___________________
(3)电渗析装置如下图所示:
①结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是______________________________
②该装置中发生的总反应的化学方程式是________________________
(4)上述工艺流程中循环利用的物质是_________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
(18分)水是组成生命体的重要化学物质,有关水的反应有很多。
(1)水分子的空间构型为___________;水分子自身作用会生成阴、阳两种离子,其中阴离子的电子式是___________
(2)如图是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容。请计算一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过___________。
(3)标况下将a L氨气溶于1L水中,得到的溶液密度为b g·cm﹣3。用化学方程式表示氨气溶于水显碱性的原因___________该溶液的物质的量浓度为___________mol·L﹣1。
(4)已知M是生活中常见的一种金属,将44.8 g M完全溶于很稀的过量硝酸,向所得溶液中加入足量固体烧碱并加热,放出6.72 L(标准状况)气体。M溶于该很稀的硝酸的离子方程式为___________________。M与水在高温条件下,生成1g气体吸热a kJ,写出该反应的热化学方程式_________________________________。
(5)味精是常用的调味品,当前味精生产主要采用淀粉发酵法,其中第一步是使淀粉水解为单糖。
①淀粉发生水解反应的化学方程式是_________________________________
②实验室中检验淀粉水解产物应选用的试剂可以是___________ (填字母)·
A.NaOH溶液、氨水、AgNO3溶液 B.H2SO4溶液、氨水、AgNO3溶液
C.NaOH溶液、CuSO4溶液 D.H2SO4溶液、CuSO4溶液
高三化学简答题困难题查看答案及解析
MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的 __________________(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式________________________________________。
(3)已知第③步蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH外,还含有一种固体,则第③步反应的离子方程式为______________________________________________________________。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7g MnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要____________mol NaClO3。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
海水中有非常丰富的化学资源。
(一)从海水中提取镁可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②向引入的海水中加入石灰乳,沉降、洗涤、过滤沉淀物:③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥;④加热,将MgCl2·6H2O晶体转化为无水MgCl2⑤电解得到产物。
(1)以上提取镁的全过程中,没有涉及的化学反应类型是__________(填字母)
A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
(2)步骤中多次进行过滤,实验室进行过滤时用到的玻璃仪器主要有____________。
(3)某兴趣小组模拟步骤④设计下图装置进行实验,
该装置中A的作用是______________________________________。
(4)下列关于提取镁的说法中,正确的是__________(填字母)
A.此法的优点之一是原料取自大海 B.进行①②③步骤的目的是富集MgCl2
C.可用电解熔融氧化镁的方法制取镁 D.将氯气循环利用,可提高经济效益
(二)从海水中得到的某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按下图所示步骤进行操作。
(1)起始滤液的pH________7 (填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是(用离子方程式表示)__________________________________。
(2)试剂Ⅱ的化学式为___________,②中加入试剂Ⅱ的目的是_______________;③中发生反应的离子方程式为____________________;
(3)某冋学称取提纯的产品0.6984g,溶解后定容在100mL容量瓶中,每次取25,00mL
溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为22.50mL,该产品的纯度为___________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
化合物M是一种常用的液晶材料。以苯的同系物A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如下:
已知:+, 回答下列问题:
(1)M的结构简式为________ ,A的名称为___________。
(2)D中官能团的名称是________
(3)②的反应类型是_________,⑥的反应类型是___________。
(4)⑤的化学方程式为_______________。
(5)满足以下条件的B的同分异构体有_______________种(不考虑立体异构)。
①能与氯化铁溶液发生显色反应;②苯环上只有两个取代基;③除苯环以外没有其它环状结构
(6)参照上述合成路线,设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线:_______________
[示例:]
高三化学简答题困难题查看答案及解析
已知硼、氮、钴、铜是几种重要的元素,请回答下列向题:
(1)Co的基态原子中未成对电子数为________个;Cu的基态原子的电子排布式为_______。
(2)Cu的配合物A的结构如右图,A中所含C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。其中氮原子的杂化方式是_______________。
(3)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2 和N2, N2中δ键和π键数目之比是________;N2O与CO2互为等电子体,结构相似,且N2O分子中O只与一个N相连,则N2O的电子式为________。
(4)立方氮化硼的晶胞结构与金刚石结构相似(如下图),是超硬材料。
①晶胞中每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子有________个;
②结构化学上常用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置,立方氮化翻的晶胞中,B原子的坐标参数分别有:B (0,0,0);B(,0, );B (,(, ,0)等,则距离上述三个B原子最近且等距离的N原子的坐标参数为_________;
③已知氮化硼晶胞边长为apm,则氮化硼的密度为_______g·cm -3(设NA为阿伏加德罗常数值,只要求列算式)。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
(l4分)运用化学反应原理研究NH3的性质具有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知:①NH3 (g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1266.5kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5 kJ·mol-1
写出氨高温催化氧化生成NO的热化学方程式___________。
(2)氨气、空气可以构成燃料电池,其电池反应原理为:4NH3+302=2N2+6H2O。已知电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应式为________。
(3)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的化学平衡常数K值和温度的关系如下:
由上表数据可知该反应的△H_______ 0 填“> ”、“< ”或“=”) ;
理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是_______(选填字母);
A.增大压强 B.使用合适的催化剂 C.升高温度 D.及时分离出产物中的NH3
③400℃时,测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol·L-1、2 mol·L-1、l mol·L-1,此时刻该反应的V正(N2)=______ V逆(N2)。(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×l0-38, Ksp[Al(OH)3]=3.0×l0-34,当溶液中的金属离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,可以认为沉淀完全。在含Fe3+、A13+的浓度均为1. 05mol·L-1的溶液中加入氨水,当Fe3+完全沉淀时,A13+沉淀的百分数____________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析