纳米级Co3O4是一种电极材料,可用草酸盐湿式沉淀—煅烧分解法制备。
(1)先用(NH4)2C2O4溶液和CoCl2溶液为原料制取难溶于水的CoC2O4·2H2O晶体。
①已知25 ℃,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,H2C2O4的Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5。(NH4)2C2O4溶液的pH__ (填“>”“=”或“<”)7。
②反应时,使(NH4)2C2O4过量的原因是________________________。
(2) 为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧温度,准确称取4.575 g的CoC2O4·2H2O样品,在空气中加热,固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385 ℃以上残留固体均为金属氧化物)
①B处的物质为________(填化学式)。
②经测定,205~385 ℃的煅烧过程中,产生的气体为CO2,计算AB段消耗O2在标准状况下的体积。(写出计算过程,结果保留2位有效数字) ________。
高三化学综合题中等难度题
纳米级Co3O4是一种电极材料,可用草酸盐湿式沉淀—煅烧分解法制备。
(1)先用(NH4)2C2O4溶液和CoCl2溶液为原料制取难溶于水的CoC2O4·2H2O晶体。
①已知25 ℃,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,H2C2O4的Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5。(NH4)2C2O4溶液的pH__ (填“>”“=”或“<”)7。
②反应时,使(NH4)2C2O4过量的原因是________________________。
(2) 为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧温度,准确称取4.575 g的CoC2O4·2H2O样品,在空气中加热,固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385 ℃以上残留固体均为金属氧化物)
①B处的物质为________(填化学式)。
②经测定,205~385 ℃的煅烧过程中,产生的气体为CO2,计算AB段消耗O2在标准状况下的体积。(写出计算过程,结果保留2位有效数字) ________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
纳米级Co3O4是一种电极材料,可用草酸盐湿式沉淀—煅烧分解法制备。
(1)先用(NH4)2C2O4溶液和CoCl2溶液为原料制取难溶于水的CoC2O4·2H2O晶体。
①已知25 ℃,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,H2C2O4的Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5。(NH4)2C2O4溶液的pH__ (填“>”“=”或“<”)7。
②反应时,使(NH4)2C2O4过量的原因是________________________。
(2) 为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧温度,准确称取4.575 g的CoC2O4·2H2O样品,在空气中加热,固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385 ℃以上残留固体均为金属氧化物)
①B处的物质为________(填化学式)。
②经测定,205~385 ℃的煅烧过程中,产生的气体为CO2,计算AB段消耗O2在标准状况下的体积。(写出计算过程,结果保留2位有效数字) ________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
纳米铁粉可用来脱除水体中的硝酸盐。一种制备纳米铁粉工艺的实验步骤如下:
①在磁力搅拌作用下,向温度约为80 ℃的饱和FeSO4溶液中不断加入饱和H2C2O4溶液至不再产生黄色沉淀(FeC2O4·2H2O)为止;
②过滤,用煮沸过的蒸馏水将黄色沉淀洗涤干净;
③干燥固体后,在700℃并隔绝空气的条件下将固体焙烧至完全变黑。
(1)步骤①中搅拌的目的是________________ 。
(2)步骤②洗涤用的蒸馏水需预先煮沸的目的是_______________________。
(3)步骤③中生成纳米铁的化学方程式为_____________________________。
(4)在两支三口烧瓶中盛有相同体积、用硫酸酸化的水样,将其中一支烧瓶中的溶液控制在无氧的条件下,然后分别向烧瓶中加入相同量(足量)的纳米铁粉,测得NO3-的脱除率与时间的关系如图所示。
①已知在有氧条件下,起始时水样中以c(NO3-) =1.8×10-3mol·L-1,则0~4 h内,
v(NO3- )=_____mol • L-1· h-1。
②由图可知,3 h前,无氧条件下NO3-的脱除率明显比有氧条件下的髙,其原因是__________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
(12分)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,常用的制备方法有电化学法、湿化学法等。电化学法可用铜棒和石墨作电极,电解Cu(NO3)2稀溶液制备。湿化学法的制备过程为:在KOH溶液中加入一定量的CuSO4溶液,再加入一定量的还原剂——肼(N2H4),加热并保持温度在90℃。检验反应完全后,分离、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为:4CuSO4 + N2H4 + 8KOH = 2Cu2O + N2↑+ 4K2SO4 + 6H2O
(1)电化学法制备Cu2O时,铜棒做极,阴极生成Cu2O的电极反应式为________。
(2)湿化学法中,检验纳米Cu2O已经生成的实验方法是________。
(3)湿化学法得到的产品中常含有Cu。称取某产品1.76 g(设仅含Cu2O和Cu),加入足量的稀硝酸,充分反应后得到标准状况下的NO气体224mL,试计算产品中Cu2O的质量分数。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
(12分)四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多领域,实验室可用如下的方法来制备这种材料并进行检测。
Ⅰ.制备
(1)溶解、沉淀操作中不断通入氮气有两个作用:①是通过在反应过程中通入气体形成微型气泡,将刚生成的四氧化三铁微粒包围,来阻止微粒的长大或聚集成团;②________▲ 。
(2)操作Ⅲ的名称是________▲___________。
Ⅱ.产品检测
一、定性检测:产品中铁元素价态检测
试剂主要有:3mol/L硫酸、0.1mol/L氢氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液、氯水 (其它用品任选)
(3)请选用上述试剂完成下表
步骤 | 操作 | 现象、结论 |
1 | ▲ | |
2 | 取少量产品于试管中加适量步骤1处理好溶液溶解,配成溶液 | 固体溶解,溶液呈浅黄色 |
3 | 取少量步骤2配好溶液于试管中,滴加几滴20%硫氰化钾溶液,振荡 | ▲ ,产品含有Fe3+ |
4 | ▲ | ▲ ,产品含有Fe2+ |
二、定量测定:
称取23.2g样品于烧杯中,加入加热煮沸后的稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,待固体完全溶解后,向所得溶液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。取滤液体积的1/10用浓度为0.200 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积29.80mL。
(4)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为▲ 。
III.结果讨论
(5)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比略大于2:1的可能原因是▲ 。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
Co3O4(Co为+2和+3价)可应用于磁性材料等领域。实验室利用乙酸钴晶体[Co(CH3COO)2·4H2O]制备Co3O4的实验步骤如下:
Ⅰ. 将乙酸钴晶体配成溶液X,缓慢滴加(NH4)2CO3溶液,30 ℃水浴一段时间;
Ⅱ. 将混合液高压密封加热到160 ℃,得到含碱式碳酸钴晶体[2CoCO3·3Co(OH)2·H2O]的浊液;
Ⅲ. 制备碱式碳酸钴晶体;
Ⅳ. 将碱式碳酸钴晶体在空气中煅烧得Co3O4产品。
已知:碱式碳酸钴晶体不溶于冷水和乙醇,可溶于温水,常压下高于30 ℃开始分解。
(1) 乙酸钻晶体中钴含量可用配位滴定法测定,下列说法正确的是________(填字母)。
a. 滴定前,锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗
b. 读数前,需排除滴定管尖嘴处的气泡
c. 滴定时,眼睛注视锥形瓶中颜色变化
(2) “步骤Ⅰ”30 ℃水浴的装置如右图所示,温度计应置于________(填“a”或“b”)处。
(3) “步骤Ⅱ”采用高压密封加热的目的是________。
(4) “步骤Ⅳ”中,在实验室煅烧碱式碳酸钴晶体所需的仪器除酒精灯、三脚架以外,还需要的硅酸盐质仪器有____________,煅烧时发生反应的化学方程式为________。
(5) “步骤Ⅲ”中,设计由“步骤Ⅱ”的浊液制备碱式碳酸钴晶体的实验方案:________________________。(实验须使用的试剂:蒸馏水、乙醇)
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Co3O4(Co为+2和+3价)可应用于磁性材料等领域。实验室利用乙酸钴晶体[Co(CH3COO)2·4H2O]制备Co3O4的实验步骤如下:
Ⅰ. 将乙酸钴晶体配成溶液X,缓慢滴加(NH4)2CO3溶液,30 ℃水浴一段时间;
Ⅱ. 将混合液高压密封加热到160 ℃,得到含碱式碳酸钴晶体[2CoCO3·3Co(OH)2·H2O]的浊液;
Ⅲ. 制备碱式碳酸钴晶体;
Ⅳ. 将碱式碳酸钴晶体在空气中煅烧得Co3O4产品。
已知:碱式碳酸钴晶体不溶于冷水和乙醇,可溶于温水,常压下高于30 ℃开始分解。
(1) 乙酸钻晶体中钴含量可用配位滴定法测定,下列说法正确的是________(填字母)。
a. 滴定前,锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗
b. 读数前,需排除滴定管尖嘴处的气泡
c. 滴定时,眼睛注视锥形瓶中颜色变化
(2) “步骤Ⅰ”30 ℃水浴的装置如右图所示,温度计应置于________(填“a”或“b”)处。
(3) “步骤Ⅱ”采用高压密封加热的目的是________。
(4) “步骤Ⅳ”中,在实验室煅烧碱式碳酸钴晶体所需的仪器除酒精灯、三脚架以外,还需要的硅酸盐质仪器有____________,煅烧时发生反应的化学方程式为________。
(5) “步骤Ⅲ”中,设计由“步骤Ⅱ”的浊液制备碱式碳酸钴晶体的实验方案:________________________。(实验须使用的试剂:蒸馏水、乙醇)
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草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料,也常用作分析试剂及显影剂等,其制备流程如下:
(1)配制硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液时,需加少量硫酸,目的是_______________。
(2)加热到沸腾时发生反应的化学方程式为______________________。
(3)向盛有草酸亚铁品体的试管中滴入硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,溶液变为棕黄色,同时有气体生成。已知反应中MnO4-转化为无色的Mn2+,则该过程中被氧化的元素是_________。若反应中消耗l mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的n(KMnO4)=____________。
(4)草酸亚铁品体在氩气气氛中进行热重分析,结果如下图所示(TG%表示残留固体质 量占原样品总质量的百分数),请回答下列问题:
①A→B发生反应的化学方程式为________________。
②精确研究表明,B→C实际上是分两步进行的,每一步只释放一种气体,第二步释放的气体相对分子质量较第一步大,则第一步释放的气体的化学式是_______;释放第二种气体时的化学方程式为___________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
I.(配制酸性KMnO4标准溶液)如图是配制50 mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示判断其中不正确的操作有____(填序号)。
(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是____(填名称)。
(3)如果按照图示的操作所配制的溶液进行实验,在其他操作均正确的情况下,所测的实验结果将_______(填“偏大”或“偏小”)。
II.(测定血液样品中Ca2+的浓度)抽取血样20. 00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020 mol/L酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。
(4)已知草酸与酸性KMn04溶液反应的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mnx++10CO2↑+8H2O,则式中的x=____。
(5)滴定时,根据现象____,即可确定反应达到终点。
(6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为____mg.cm-3。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
I.(配制酸性KMnO4标准溶液)如图是配制50 mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示判断其中不正确的操作有____(填序号)。
(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是____(填名称)。
(3)如果按照图示的操作所配制的溶液进行实验,在其他操作均正确的情况下,所测的实验结果将_______(填“偏大”或“偏小”)。
II.(测定血液样品中Ca2+的浓度)抽取血样20. 00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020 mol/L酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。
(4)已知草酸与酸性KMn04溶液反应的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mnx++10CO2↑+8H2O,则式中的x=____。
(5)滴定时,根据现象____,即可确定反应达到终点。
(6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为____mg.cm-3。
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