三氯化钌是一种重要的贵金属化合物,广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。
I.三氯化钌的制备
将金属钌粉与氯化钠混合后,加入微量还原性淀粉,将温度升高到800~1000°C,再往熔融的熔体中通入氯气,大部分钌粉转化为氯钌酸钠(Na2RuCl6),再经过一系列化学工艺制备出三氯化钌。
(1)生成氯钌酸钠的化学方程式为__________________
(2)升温阶段加入还原性淀粉的作用是__________________
II.三氯化钌的回收
从废弃催化剂回收三氯化钌的一种工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(3)“氧化”时加H2SO4的目的______________________
(4)“吸收”过程中加入乙醇的作用是__________________________
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度,其原理为2RuCl3+3H2==2Ru+6HCl。某同学对产品纯度进行测定,所得数据记录如下:
则产品的纯度为________(用百分数表示,保留两位有效数字)
(6)钌及其化合物在合成工业.上有广泛用途,下图是用钌( Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。
①根据图示写出该反应的热化学方程式_______________
②下列说法正确的是________
a.图示中物质I为该反应的催化剂
b.图示中参与循环的物质只有CO2和H2
c.反应的活化能为62.4 kJ·mol -1
高三化学综合题困难题
三氯化钌是一种重要的贵金属化合物,广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。
I.三氯化钌的制备
将金属钌粉与氯化钠混合后,加入微量还原性淀粉,将温度升高到800~1000°C,再往熔融的熔体中通入氯气,大部分钌粉转化为氯钌酸钠(Na2RuCl6),再经过一系列化学工艺制备出三氯化钌。
(1)生成氯钌酸钠的化学方程式为__________________
(2)升温阶段加入还原性淀粉的作用是__________________
II.三氯化钌的回收
从废弃催化剂回收三氯化钌的一种工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(3)“氧化”时加H2SO4的目的______________________
(4)“吸收”过程中加入乙醇的作用是__________________________
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度,其原理为2RuCl3+3H2==2Ru+6HCl。某同学对产品纯度进行测定,所得数据记录如下:
则产品的纯度为________(用百分数表示,保留两位有效数字)
(6)钌及其化合物在合成工业.上有广泛用途,下图是用钌( Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。
①根据图示写出该反应的热化学方程式_______________
②下列说法正确的是________
a.图示中物质I为该反应的催化剂
b.图示中参与循环的物质只有CO2和H2
c.反应的活化能为62.4 kJ·mol -1
高三化学综合题困难题查看答案及解析
三氯化钌广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。现以固体含Ru废料为原料制备RuCl3晶体,其工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)K2RuO4中Ru的化合价为_____,“碱熔”中产生的气体可用于____(写一种工业用途)。
(2)“氧化”时欲使2mol K2RuO4氧化为RuO4,则需要氧化剂的物质的量为______mol。
(3)为了提高“碱熔”效率,可以采取的措施有______。
(4)RuO4气体有剧毒,“盐酸吸收”时的化学方程式为___________。
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度,其原理为2RuCl3+3H2 = 2Ru+6HCl,所得实验数据记录如下:
实验序号 | 产品质量/g | 固体Ru质量/g |
① | 5.1875 | 2.0210 |
② | 5.1875 | 2.0190 |
③ | 5.1875 | 2.0200 |
④ | 5.1875 | 1.6200 |
则产品的纯度为________(用百分数表示)。
(6)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途,根据图示写出合成反应的化学方程式________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。
(1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是
阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是________________________________________________________________________。
(2)为使电解氯化钠的速率加快,下列措施可行的是________。
a.增大阴极碳钢网的面积
b.提高饱和氯化钠溶液的温度
c.加大阴极与阳极间的距离
d.提高电解时电源电压
(3)如果将某离子交换膜电解槽①电解时的电压增大到原来的2倍;②电解时的电流强度增大到原来的2倍;③电解时温度从30 ℃提高到60 ℃,则电解速率一定会达到原来2倍的是________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。已知氯化铁是一种重要的化工原料,无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成
(1)某学习小组用如图装置在实验室制备无水氯化铁,请你一起参与该小组的活动。
①装置A 中仪器 a的名称是 ______ 。
②装置B的作用是 ______ ,C 中的试剂 ______ 。
③实验开始时先点燃 ______ 处酒精灯;装置 E的作用为 ______ 。
(2)工业上制备无水氯化铁的一种工艺流程如下:
①吸收塔中发生反应的离子方程式为 ______
②简述由晶体得到无水氯化铁的操作: ______
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备应用广泛的氯化钴的工艺流程如下:
注:钴与盐酸反应极慢,需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。
有关钴、镍和铁化合物的性质见下表:
化学式 | 沉淀完全时的pH | 钴镍性质 |
Co(OH)2 | 9.4 | Co+2HCl=CoCl2+H2↑ Co2++2NH3·H2O=Co(OH)2↓+2NH4+ Co2++2H2OCo(OH)2+2H+ Ni+2HCl=NiCl2+H2↑ Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2O |
Fe(OH)2 | 9.6 | |
Fe (OH)3 | 3.7 |
(1)“除镍”步骤中,NH3·H2O用量对反应收率的影响见表中数据:从表中数据可知,当PH调节至x=_______时,除镍效果最好。
加NH3·H2O调pH | 收率/% | Ni2+含量/% |
9 | 98.1 | 0.08 |
9.5 | 98 | 0.05 |
10 | 97.6 | 0.005 |
10.3 | 94 | 0.005 |
(2)“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成,否则沉淀中将有部分Co(OH)2转化为Co(OH)3,此反应的化学方程式为________________。
(3)“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是________________________。
(4)“除铁”步骤中加入的纯碱作用是________________________________。
(5)在“调pH”步骤中,加盐酸的作用是______________________________。
(6)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常数为_____________________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备应用广泛的氯化钴的工艺流程如下:
注:钴与盐酸反应极慢,需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。
有关钴、镍和铁化合物的性质见下表:
化学式 | 沉淀完全时的pH | 钴镍性质 |
Co(OH)2 | 9.4 | Co+2HCl=CoCl2+H2↑ Co2++2NH3·H2O=Co(OH)2↓+2NH4+ Co2++2H2OCo(OH)2+2H+ Ni+2HCl=NiCl2+H2↑ Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2O |
Fe(OH)2 | 9.6 | |
Fe (OH)3 | 3.7 |
(1)“除镍”步骤中,NH3·H2O用量对反应收率的影响见表中数据:从表中数据可知,当PH调节至x=_______时,除镍效果最好。
加NH3·H2O调pH | 收率/% | Ni2+含量/% |
9 | 98.1 | 0.08 |
9.5 | 98 | 0.05 |
10 | 97.6 | 0.005 |
10.3 | 94 | 0.005 |
(2)“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成,否则沉淀中将有部分Co(OH)2转化为Co(OH)3,此反应的化学方程式为________________。
(3)“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是________________________。
(4)“除铁”步骤中加入的纯碱作用是________________________________。
(5)在“调pH”步骤中,加盐酸的作用是______________________________。
(6)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常数为_____________________。
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下列说法不正确的是
A.工业上,在高温熔融、隔绝空气的条件下,利用钠单质和钛、钽等金属的氧化物发生置换反应,来制备钛、钽等稀有金属材料
B.铁的化合物应用十分广泛,氯化铁、硫酸亚铁是优良的净水剂
C.铜丝在氯气中燃烧,产生大量棕色的烟,实验结束后在集气瓶中加入少量水,盖上玻片后充分振荡,棕色消失,得到绿色溶液,再加水稀释,最终得到蓝色溶液
D.工业上锌可用湿法冶炼——电解 ZnSO4 溶液制备 Zn
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
H2S在金属离子的鉴定分析、煤化工等领域都有重要应用。请回答:
I.工业上一种制备H2S的方法是在催化剂、高温条件下,用天然气与SO2反应,同时生成两种能参与大气循环的氧化物。
(1)该反应的化学方程式为________________________。
II.H2S可用于检测和沉淀金属阳离子。
(2)H2S的第一步电离方程式为____________。
(3)己知:25℃时,Ksp(SnS)=1.0×10-25,Ksp(CdS)=8.0×10-27,该温度下,向浓度均为0.1 mol·L-1的CdCl2和SnCl2的混合溶液中通人H2S,当Sn2+开始沉淀时,溶液中c(Cd2+)=_________(溶液体积变化忽略不计)。
Ⅲ.H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为
ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H=+7 kJ·mol-1;
ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H =-42 kJ·mol-1 ;
(4)己知:断裂1 mol分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示。
分子 | COS(g) | H2(g) | CO(g) | H2S(g) | H2O(g) | CO2(g) |
能量/ kJ·mol-1 | 1319 | 442 | x | 678 | -930 | 1606 |
表中x=___________。
(5)向10 L容积不变的密闭容器中充入1 mol COS(g)、1 mol H2(g)和1 mol H2O(g),进行上述两个反应。其他条件不变时,体系内CO的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。
①随着温度升高,CO的平衡体积分数____________(填“增大”或“减小”),原因为_______________。
②T1℃时,测得平衡时体系中COS的物质的量为0.80 mol。则该温度下,COS的平衡转化率为_________;反应i的平衡常数为____________(保留两位有效数字)。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
钛(Ti)被誉为第三金属,广泛应用于航空航天等领域。四氯化钛(TiCl4)是生产金属钛的重要原料,某小组设计实验制备四氯化钛并验证其产物CO,装置如下:
已知部分信息如下:
①制TiCl4的反应原理为:TiO2(S)+2C(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+2CO(g) ②四氯化钛的熔、沸点分别为-24℃、136℃,易挥发,在水或淛湿空气中都极易水解,加热时能被O2氧化
回答下列问题:
(1)气流由左至右,装置的正确连接顺序为:A、______________________、H、E(填字母)。
(2)A中盛装盐酸的仪器名称是___________;G装置的作用是______________________。
(3)写出A中发生反应的化学方程式:______________________;实验室欲制备6720mLCl2(标准状态),则理论上应转移___________mol电子。
(4)能证明上述反应有CO生成的实验现象是______________________。
(5)利用图所示装置测定产品纯度:取 w g TiCl4产品进行实验,向安全漏斗中加入适量蒸馏水,待四氯化钛充分反应后,将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴加几滴0.1mol·L-1的K2CrO4溶液作指示剂(注意:Ag2CrO4呈砖红色),用cmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗滴定液VmL。[已知:常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12。TiCl4+(2+n)H2O=TiO2·nH2O↓+4HCl]
①安全漏斗在本实验中的作用除加水外,还有______________________。
②根据上述数据计算该产品的纯度为___________(用含w、c和V的代数式表示)。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
钛被誉为“21世纪的金属”,在工农业生产、医疗、国防、科技等方面中有着极其广泛而重要的用途。四氯化钛是工业上制备金属钛的重要原料。在常温下,它是一种极易水解的无色液体,沸点为136.4℃。工业制备TiCl4的反应原理为:TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO。
下图是实验室模拟工业生产制备四氯化钛的反应装置,其主要操作步骤有(顺序己打乱):
①连接好整套装置,并检査装置的气密性;
②当锥形瓶中的TiCl4的量不再增加时,停止加热,改通CO2气体直至电炉中的瓷管冷却为止;
③将Ti02、炭粉混合均匀后,装入管式电炉中;
④将电炉升温至800℃,一段时间后改通Cl2,同时在冷凝管中通冷凝水;
⑤通入干燥的CO2气体并持续一段时间。
试回答:
(1)仪器F的名称是_______________,装罝A所用的试剂名称是_______________。
(2)正确的操作程序是(填写操作步骤的序号)______________________________。
(3)操作⑤的目的是______________________________。
(4)装置中冷凝管进水口的位置是(填a或b)_______________,装置E的作用_______________。
(5)将少量TiCl4露置于空气中,可能看到的现象是______________________________。
(6)利用化合物TiCl4可制备TiO2,请结合化学用语解释该过程:_______________。
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