【題目】實(shí)驗(yàn)室以電鍍廢渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)為原料制取銅粉和K2Cr2O7的主要流程如圖:
(1)“酸浸”時(shí),所得殘?jiān)闹饕煞质?/span>___________。
(2)“沉 CuS”時(shí),加入的硫化鈉必須適量,若過量可能產(chǎn)生的后果是_________(用離子方程式表示)。
(3)一水合硫酸四氨合銅加熱到650℃可分解為銅、氨氣、二氧化硫和水以及一種無污染氣體,寫出其化學(xué)方程式___________。
(4)“沉CuNH4 SO3”時(shí)可用如圖裝置(夾持、加熱儀器略):
①“沉CuNH4SO3”時(shí),反應(yīng)液需控制在45℃,合適的加熱方式是____________。
②NaOH溶液的作用是___________。
(5)測(cè)定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量的方法如下:稱取產(chǎn)品試樣2.0g配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于錐形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入幾滴指示劑,用0.1000mol·L–1硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,重復(fù)進(jìn)行二次實(shí)驗(yàn)。(已知Cr2O72-被還原為Cr3+)
①若三次實(shí)驗(yàn)消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積為25.00mL,則所得產(chǎn)品K2Cr2O7的純度為_____%。[已知M(K2Cr2O7)=294g·mol-1,計(jì)算結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位]。
②上述流程中K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應(yīng)后所得溶液中除含有Cr3+外,還含有一定濃度的 Fe3+雜質(zhì),可通過加堿調(diào)pH的方法使兩者轉(zhuǎn)化為沉淀。已知c(Cr3+)=2×10–5 mol·L-1,則當(dāng)溶液中開始析出Cr(OH)3沉淀時(shí)Fe3+是否沉淀完全?____________(通過計(jì)算說明原因)。{已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}
【答案】CaSO4 Fe3++S2–==2Fe2++S↓、Fe2++S2-=FeS↓ 3[Cu(NH3)4]SO4·H2O3Cu+2N2↑+8NH3↑+3SO2↑+9H2O↑ 45℃的水浴加熱 吸收SO2,防止污染空氣 61.25% Cr(OH)3開始出現(xiàn)沉淀時(shí),溶液中,Fe3+沉淀完全,c(Fe3+)應(yīng)小于10-5mol/L,Fe(OH)3沉淀完全時(shí),溶液中,說明Fe3+沉淀完全
【解析】
分析流程圖,電鍍廢渣用硫酸酸浸,殘?jiān)鼮榕c硫酸反應(yīng)后的難溶物或微溶物,結(jié)合電鍍廢渣的成分可分析出殘?jiān)饕煞。向(yàn)V液中加入適量硫化鈉溶液,進(jìn)行沉CuS,可知主要發(fā)生Cu2++S2-=CuS↓的反應(yīng),過濾后濾液和濾渣經(jīng)不同方式處理。濾液中主要含有Fe3+和Cr3+,經(jīng)一系列處理,將Fe3+和Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3和Fe(OH)3,結(jié)合題意,根據(jù)二者的溶度積的差異,除去Fe(OH)3,Cr(OH)3經(jīng)過一系列變化最終得到K2Cr2O7。向?yàn)V渣中加入氨水、O2和H2O2,制深藍(lán)色的銅氨液,后向銅氨液中加入SO2得到亮黃色片狀的沉CuNH4 SO3,最終經(jīng)一系列變化得到銅粉。據(jù)此進(jìn)行分析。
(1)電鍍廢渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)用硫酸酸浸,殘?jiān)鼮?/span>CaSO4等溶解度不大的物質(zhì);答案為:CaSO4;
(2)溶液中有Cr3+、Cu2+、Fe3+,加適量Na2S溶液,過濾后,濾液中含有Cr3+、Fe3+,經(jīng)處理后生成Fe(OH)3、Cr(OH)3。若Na2S溶液過量,可能發(fā)生2Fe3++S2-=2Fe2++S↓,再過量,S2-和Fe2+繼續(xù)產(chǎn)生沉淀FeS,發(fā)生的反應(yīng)為:Fe2++S2-=FeS↓;答案為:Fe3++S2–==2Fe2++S↓、Fe2++S2-=FeS↓;
(3根據(jù)題給信息以及原子守恒可寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式為:3[Cu(NH3)4]SO4·H2O3Cu+2N2↑+8NH3↑+3SO2↑+9H2O↑;答案為:3[Cu(NH3)4]SO4·H2O3Cu+2N2↑+8NH3↑+3SO2↑+9H2O↑;
(4)①要控制100℃以下的加熱溫度,且受熱均勻,可選用水浴加熱,沉CuNH4SO3時(shí),反應(yīng)需控制在45℃,則合適的加熱方式為:45℃的水浴加熱;答案為:45℃的水浴加熱;
②二氧化硫污染空氣,必須吸收,故NaOH溶液的作用是吸收SO2,防止其污染空氣;答案為:吸收SO2,防止污染空氣;
(5)①Cr2O72-作氧化劑,把Fe2+氧化成Fe3+,+6價(jià)Cr被還原成Cr3+,反應(yīng)的離子方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O,根據(jù)離子反應(yīng)方程式得:K2Cr2O7的純度=;答案為:61.25%;
②當(dāng)溶液中Cr(OH)3開始出現(xiàn)沉淀時(shí),溶液中,Fe3+沉淀完全,c(Fe3+)應(yīng)小于10-5mol/L,Fe(OH)3沉淀完全時(shí),溶液中,說明Fe3+沉淀完全。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知有機(jī)物A、B、C、D、E、F、G有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中C的產(chǎn)量可用來衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平,G的分子式為C9H10O2,試回答下列有關(guān)問題。
(1)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________。
(2)指出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型:A轉(zhuǎn)化為B:________,C轉(zhuǎn)化為D:__________。
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式
D生成E的化學(xué)方程式:___________________________________________________。
A生成B的化學(xué)方程式:___________________________________________________。
B和F生成G的化學(xué)方程式:___________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2009年《化學(xué)教育》期刊封面刊載如圖所示的有機(jī)物M(只含C、H、O)的球棍模型圖。不同大小、顏色的小球代表不同的原子,小球之間的“棍”表示共價(jià)鍵,既可以表示三鍵,也可以表示雙鍵,還可以表示單鍵。下列有關(guān)M的推斷正確的是( )
A. M的分子式為C12H12O2
B. M與足量氫氣在一定條件下反應(yīng)的產(chǎn)物的環(huán)上一氯代物有7種
C. M能發(fā)生中和反應(yīng)、取代反應(yīng)
D. 一個(gè)M分子最多有11個(gè)原子共面
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)。研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理對(duì)于消除環(huán)境污染有重要意義。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH1=+180.5 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH3=-221 kJ·mol-1
反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________ kJ·mol-1。
(2)催化氧化法去除NO是在一定條件下,用NH3消除NO污染,其反應(yīng)原理為4NH3+6NO5N2+6H2O。不同溫度條件下,n(NH3)∶n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為4∶1、3∶1、1∶3時(shí),得到NO脫除率曲線如圖所示:
①n(NH3)∶n(NO)的物質(zhì)的量之比為1∶3時(shí),對(duì)應(yīng)的是曲線________(填“a”“b”或“c”)。
②由圖可知,無論以何種比例反應(yīng),在溫度超過900℃時(shí)NO脫除率都會(huì)驟然下降的原因可能是____________。
(3)NO氧化反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分兩步進(jìn)行,其反應(yīng)過程能量變化示意圖如圖:
Ⅰ. 2NO(g)→N2O2(g);ΔH1
Ⅱ. N2O2(g)+O2(g)→2NO2(g);ΔH2
①化學(xué)反應(yīng)速率有速率較慢的反應(yīng)步驟決定。以上反應(yīng)決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體,保持其他條件不變,控制反應(yīng)溫度分別為T3和T4(T4>T3),測(cè)得c(NO)隨t(時(shí)間)的變化曲線如圖。轉(zhuǎn)化相同量的NO,在溫度_____(填“T3”或“T4”)下消耗的時(shí)間較長(zhǎng),試結(jié)合反應(yīng)過程能量圖分析其原因:______。
(4) NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù),其反應(yīng)過程與能量關(guān)系如圖:
研究發(fā)現(xiàn)在以Fe2O3為主的催化劑上可能發(fā)生的反應(yīng)過程如圖,寫出脫硝過程的總反應(yīng)方程式:_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)圖示的分析中,不正確的是( )
A. 如果該圖為組成活細(xì)胞中的元素,則A是氧元素
B. 如果該圖表示的是組成細(xì)胞的化合物,則A是蛋白質(zhì)
C. 如果該圖表示的是活細(xì)胞中的元素,則其中Mo的含量很少
D. 如果該圖為組成細(xì)胞的有機(jī)化合物,則A中肯定含有的元素為C、H、O、N
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵、鈷、鎳及化合物在機(jī)械制造、磁性材料、新型電池或高效催化劑等許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題:
(1)基態(tài)Ni原子核外的最高能層符號(hào)是______,基態(tài)Ni2+最外層電子排布式為_______,未成對(duì)電子數(shù)為________________。
(2)[Co(NO)4]2–中各元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>______(填元素符號(hào)),配體中N的雜化方式為______________。
(3)鐵的三種晶體的晶胞均為立方晶胞,三種晶體的晶胞如圖所示:
①上述三種晶體的晶胞中屬于體心立方晶胞的是______(填“α”“δ”或“γ”)-Fe。
②γ-Fe晶胞中鐵原子的配位數(shù)為_______________。
(4)一種含有Fe、Cu、S 三種元素的礦物的晶胞(如圖所示),屬于四方晶系(晶胞底面為正方形),晶胞中S原子位于內(nèi)部,Fe原子位于體心和晶胞表面,Cu原子位于晶胞表面。此礦物的化學(xué)式為_________。若晶胞的底面邊長(zhǎng)為Apm,高為C pm,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則該晶體的密度為__________g/cm3(寫出表達(dá)式)。
(5)二茂鐵[(C5H5)2Fe]可用作火箭燃料添加劑、汽油抗爆劑。二茂鐵熔點(diǎn)172℃,沸點(diǎn)249℃,易升華,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,它屬于__________晶體。分子中的大π鍵可用符號(hào)表示,其m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù),環(huán)戊二烯負(fù)離子(C5H)結(jié)構(gòu)如圖所示,其中的大π鍵可以表示為_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對(duì)冶金硅進(jìn)行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關(guān)電解槽裝置如圖所示,用CuSi合金作硅源,在950℃利用三層液熔鹽進(jìn)行電解精煉,下列說法正確的是( )
A.X與電源的正極相連
B.電子能夠在三層液熔鹽間自由流動(dòng)
C.電子由液態(tài)CuSi合金流出
D.在該液相熔體中Cu優(yōu)先于Si被氧化,Si4+優(yōu)先于Cu2+被還原
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備,其原理如圖所示:
下列說法不正確的是
A. b電極接電源的負(fù)極,在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸
B. 二氧化氯發(fā)生器中排出的X溶液中溶質(zhì)主要為NaCl和NaOH
C. 電解過程中二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NH3,則b極產(chǎn)生0.6gH2
D. 電解池a極的電極反應(yīng)式為NH4+-6e-+4OH-+3Cl-=NCl3+4H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國(guó)科研工作者近期提出肉桂硫胺( )可能對(duì) 2019- nCoV有療效。肉桂硫胺的合成路線如圖:
已知:
①
②R-NO2R-NH2
完成下列問題
(1)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。G→H 的反應(yīng)類型是____________。
(2)E中的所含官能團(tuán)名稱為______________。
(3)B→C反應(yīng)試劑及條件為_______________ 。
(4)有機(jī)物 D 與新制氫氧化銅懸濁液(加熱)的反應(yīng)方程式為_________。
(5)J為 E的同分異構(gòu)體,寫出符合下列條件的J 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______(寫兩種)。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
②J 是芳香族化合物,且苯環(huán)上的一氯代物只有兩種
③核磁共振氫譜有 5 組峰,且峰面積之比為 2 :2 :2 :1 :1
(6)參照上述合成路線及已知信息,寫出由甲苯和丙酰氯(CH3CH2COCl) 為原料合成的路線:___________。
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