元素化合物---化学工艺流程专题
2015化学专题复习讲义之二——元素化合物(1)
1. 09bj由短周期元素组成的中学常见无机物A 、B 、C 、D 、E 、X
存在如在右图转化关系(部分生成物和反应条件略去)
下列推断不正确的是
A .若X 是Na 2CO 3,C 为含极性键的非极性分子,则A 一定是氯气,且D 和E 不反应
-2 B .若A 是单质,B 和D 的反应是OH -+HCO3,则E 一定能还原Fe 2O 3 =H2O+CO3
C .若D 为CO ,C 能和E 反应,则A 一定为Na 2O 2,其电子式是
D .若D 为白色沉淀,与A 摩尔质量相等,则X 一定是铝盐
2.09hn .在室温时,下列各组中的物质分别与过量NaOH 溶液反应,能生成5种盐的是
A .A12O 3、SO 2、CO 2、SO 3 B .C12、A12O 3、N 2O 5、SO 3
C .CO 2、C12、CaO 、SO 3 D .SiO 2、N 2O 5、CO 、C12
3.12js 下列物质转化在给定条件下能实现的是 ①
②
③
④
⑤ A. ①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①④⑤
4.10fj 下表各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是
6.09fj 能实现下列物质间直接转化的元素是
盐
A. 硅 B. 硫 C. 铜 D. 铁
7.09js 下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
9.14js 列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是 10空气氧化的是 11.14bj 下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被..
A .K B .Na C .Fe D .Al
12.Fj14常温下,下列各组物质中,Y 既能与X 反应又能与Z 反应的是
A .①③ B .①④ C .②④ D .②③
13.13ah 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。
仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
14
15.雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:
---Na +、NH 4+、Mg 2+、Al 3+、SO 42、NO 3、Cl 。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预
处理后试样溶液,设计并完成了如下的实验:
已知:3NO 3+ 8Al + 5OH + 2H2O 3NH 3 + 8AlO2 ...
根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是
--A . 试样中肯定存在NH 4+、Mg 2+、SO 42和NO 3
B . 试样中一定不含Al 3+
-C . 试样中可能存在Na +、Cl
D . 该雾霾中可能存在NaNO 3 、NH 4Cl 和MgSO 4
16.向等物质的量浓度的NaOH 和Na 2CO 3的混合液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实
不相符的是
--+---+-A .OH +CO 32+2H →HCO 3+H 2O B .2OH +CO 32+3H →HCO 3+2H 2O
--+--+C .2OH +CO 32+4H →CO 2↑+2H 2O D .OH +CO 32+3H →CO 2↑+2H 2O
17.已知:2[NaAl(OH)4]+CO 2→2Al(OH)3↓+Na 2CO 3+H 2O 。向含2molNaOH 、1molBa(OH)2、
2mol[NaAl(OH)4]的混合液中慢慢通入CO 2,则通入CO 2的量和生成沉淀的量的关系正
确的是
---
19. 下列关系图中,A 是一种正盐,D 的分子式比C 的大16,E 是酸,当X 无论是强酸或强碱都有如下反应关系:
Z E 当X 是强酸时, A、B 、C 、D 、E 均含同一元素;
当X 是强碱时, A、B 、C 、D 、E 均含另一元素。
回答下列问题(用化学式)
(1)A 是_______,Y 是_______ ,Z 是_______
(2)当X是强碱时,B是__________,C是_________,D是__________,E是_________。
(3)当X是强酸时,B是__________,C是_________,D是_________, E是_________。
(4)写出A与X反应的离子方程式:
①_______________________________________________。
②_______________________________________________。
20. 下图①--⑩分别代表有关反应物中的一种物质,它们均为中学化学中常见物质,已知①--⑤和⑥--⑩中分别含有同一种元素,反应⑤→①+O2的反应条件未标出,填写空白:
(1)写出下列有关物质化学式:①________⑦
(2)写出①→②反应的离子方程式
(3)写出①+⑥→⑤+⑦反应的方程式
(4)写出⑨→⑩反应的方程式
21.A 、B 、C 是常见的单质,X 、Y 、Z 是氧化物,它们之间有如右
图所示的转化关系:
请写出符合下列要求的化学方程式
(1)若X 为CO 2、B 为红色固体,则:
反应1: ;
反应2: ;
(2)若X 为Fe 3O 4、A 为银白色固体,则:
反应1: ;
反应2
22. 已知A 、(1)若总质量的25.8%,则A 、B 、C 、D 、E 的化学式为:__________、__________、__________、____________、 。
(2)若E 是酸酐,且为易挥发的晶体,则A 是____________(写化学式),D 转化为E
的条件是____________
(3)若C 是水,B 是无氧化合物,且在同系物中分子量最小,E 能使紫色石蕊显红色,
则A 是_________(写结构简式),A 、B 、D 、E 中易溶于水的是____________(填结构简式)
(4)若B 为气体,且使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则A 、B 、C 、D 、E 的化学式分别为
___________、____________、____________、_____________、_____________
23. A 、B 、C 、D 、E 、F 的相互转化关系如图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应。 (1)若A 、D 、F 都是非金属单质,且A 、D 所含 元素同主族,A 、F 所含元素同周期,则反应①的化学 方程式是 。 (2)若A 是常见的金属单质,D 、F 是气态单质,反
应①在水溶液中进行,则反应②(在水溶液中进行)的 离子方程式是 ;已知
1gD 与F 反应生成B 时放出92.3kJ 热量,写出该反应的 ④
热化学方程式为 。
(3)若B 、C 、F 都是气态单质,且B 有毒,③和④两个反应中都有水生成,反应②需要
放电才能发生,A 、D 相遇有白烟生成,则C 的电子式是 ,反应①的化学方程式是 。
(4)若A 、D 为短周期元素单质,且所含元素的原子序数A 是D 的2倍,所含元素的原
子核外最外层电子数D 是A 的2倍,③和④两个反应中都有红棕色气体生成,则反应④的化学方程式是 。
24. A 、B 、C 是3种短周期元素的单质,甲、乙是两种常见的化合物。这些单质和化合物之间存在如下图所示的关系:据此为判断:
若单质A 是 ,则单质B 、C 分别为 、 。
若单质A 是 ,则单质B 、C 分别为 、 。
若单质A 是 ,则单质B 、C 分别为 、 。 .
若单质A 是 ,则单质B 、C 分别为 、 。
25. 碱式碳酸铜可表示为:xCuCO 3∙yCu (OH ) 2∙zH 2O , 测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。
(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:
①写出xCuCO 3∙yCu (OH ) 2∙zH 2O 与氢气反应的化学方程
式 ;
②试验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):
(a )→()()→()()→()()→()()→()()→(l )
③称取23.9g 某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7g 残留物,生成4.4g 二氧化碳和7.2g 水。该样品的结晶水质量为 g,化学式为 ;
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由。 。
26. (15分) 氢化钙固体登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题:
(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为_____ ___(填仪器接口的字
母编号)
(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打
开分液漏斗活塞_________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
A. 加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度
C. 关闭分液漏斗活塞 D.停止加热,充分冷却
(3)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入
酚酞后显红色,该同学据此断,上述实验确有CaH 2生成。
① 写出CaH 2与水反应的化学方程式_____ _________
②该同学的判断不正确,原因是________
(4)请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步
骤及观察到的现象____ _
(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是______ _。
27.2014天津9.(18分)Na 2S 2O 3是重要的化工原料,易溶于水。在中性或
碱性环境中稳定。
I .制备Na 2S 2O 3•5H2O
反应原理:Na 2SO 3(aq )+S(s )Na 2S 2O 3(aq)
实验步骤: ①称取15g Na 2SO 3加入圆底烧瓶中,再加入80ml
蒸馏水。另
取5g 研细的硫粉,用3ml 乙醇润湿,加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示,部分加持装置略去),水浴加热,微沸60分钟。
③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na 2S 2O 3•5H2O ,经过滤,洗涤,干燥,得到产品。回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是 。
(2)仪器a 的名称是 ,其作用是 。
(3)产品中除了有未反应的Na 2SO 3外,最可能存在的无机杂质是 ,检验是否存在该杂质的方法是 。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子方程式表示其原因: 。
II. 测定产品纯度
准确称取Wg 产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000
mol•L‾1碘的标准溶液滴定。
反应原理为:2S 2O 32‾+I2=S4O62-+2I‾
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化: 。
(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为 mL 。产品的纯度为(设Na 2S 2O 3•5H2O 相对分子质量为M )。
III.Na 2S 2O 3的应用
(7)Na 2S 2O 3还原性较强,在溶液中易被Cl 2氧化成SO 42‾,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为 。
28. 碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料。可用复盐
MgCO 3·(NH4) 2CO 3·H2O 作原料制备。取一定量的含镁复盐放
入三颈烧瓶中,并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热(如图
所示),按一定的液固比加入蒸馏水,开启搅拌器同时加入
预定的氨水,待温度到达 40℃时开始热解,此时滴加卤水
(氯化镁溶液)并继续滴入氨水,保持10分钟,一段时间
后过滤洗涤,滤出的固体在120 ℃干燥得到碱式碳酸镁产
品。
(1)搅拌的目的是 ,选择水浴加热的优点是
;
(2)40℃复盐开始热解生成MgCO 3·3H2O ,该反应的化学方程式为 ;
(3)40℃时,开始滴加卤水的目的是 ;
(4)碱式碳酸镁产品中镁的质量分数(w(Mg)%)越高,产品质量越好,氯的质量分数越高,
-+产品质量越差。分析Cl 含量采用Ag 滴定法,先精确称取一定量产品用适量硝酸溶解,经
稀释等步骤最终配得一定体积的溶液。
①测定实验中除用到天平、烧杯、玻璃棒、锥形瓶、滴定管外,还用到的玻璃仪器有: ;
②已知某温度时,一些银盐的Ksp 如下表:
则滴定时,可用作指示剂的是 (选填序号:a.NaBr b.NaI c.K2CrO 4)。且滴定时,应将溶液调成中性,不能是强酸性或强碱性,其中不能是强碱性的原因是 ;
(5)若已知制得的碱式碳酸镁的质量ag ,要确定其组成(不考虑微量杂质),还必需的数据有: 。
①充分灼烧后,剩余固体的质量
②灼烧时,测算得的二氧化碳的体积(已换算成标准状况)
③灼烧时的温度和时间 ④碱式碳酸镁的密度
30.(14分) 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。
(1)要确定铁的某氯化物FeCl x 的化学式,可用离子交换和漓定的方法。实验中称取0.54 g
-的FeCl x 样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH 的阴离子交换柱,使
---Cl 和OH 发生交换。交换完成后,流出溶液的OH 用0.40 mol/L的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL 。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeCl x 中,x 值:———(列出计算过程) ;
(2)现有一含有FeCl 2和FeCl 3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(C1)=1:2.1,则该洋品中FeCl 3的物质的量分数为__________。在实验室中,FeCl 2可用铁粉和__________反应制备,FeCl 3可用铁粉和__________反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为________________;
(4)高铁酸钾(K2FeO 4) 是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl 3与KClO
在强碱性条件下反应可制取K 2FeO 4,其反应的离子方程式为________________。与MnO 2-Zn 电池类似,K 2FeO 4-Zn 也可以组成碱性电池,K 2FeO 4在电池中作为正极材料,其电极反应式为________________,该电池总反应的离子方程式为________________。
31. (15)工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu 2S )中Cu 2S 的质量分数,设计了如图装置。实验时按如下步骤操作:
A. 连接全部仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性。
B. 称取研细的辉铜矿样品1.000g 。
C. 将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。
D. 以每分钟1L 的速率鼓入空气。
E. 将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度, 发生反应为:
Cu 2S+O2===SO2 +2Cu。
F. 移取25.00ml 含SO 2的水溶液于250ml 锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO 4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。
玻璃丝 空气
碱石灰 ① KMnO 4和KOH
、 溶液
试回答下列问题:
(1)装置①的作用是_________________;装置②的作用是____________________。
(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO 2,并且全部被水吸收,则操作F 中所发生反应的化学方程式为 ,当产生______________________________ _的现象时可判断滴定已经达到终点。若将足量SO 2通入硝酸钡溶液中,产生的现象及离子方程式是为 ,
。
(3)若操作F
_________。
(4)本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是 (写一种既可)。
-18+2-(5)已知在常温下FeS 的 Ksp= 6. 25 × 10 , H2S 饱和溶液中 c (H)与 c (S)
2+2--22之间存在如下关系: c (H) ·(S ) = 1 . 0×10 。在该温度下,将适量 FeS 投入
2+十硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe )为 lmol/L,应调节溶液的c (H )为
__________________。
32. 硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH 2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:①准确称取2. 3350 g 样品,配制成100. 00 mL 溶液A ;②准确量取
25. 00 mL 溶液A ,用0. 04000 mol·L -1 的EDTA(Na2H 2Y) 标准溶液滴定其中的Ni 2+(离子方
222程式为Ni ++H2Y -=NiY-+2H+ ) ,消耗EDTA 标准溶液31. 25 mL;③另取25. 00 mL溶液A ,加足量的NaOH 溶液并充分加热,生成NH 3 56. 00 mL(标准状况) 。
2(1)若滴定管在使用前未用EDTA 标准溶液润洗,测得的Ni +含量将 (填“偏
高”、或“偏低”或“不变”) 。
(2)氨气常用 检验,现象是
(3)通过计算确定银硫酸镍铵的化学式(写出计算过程) 。
33.(15分) 铜是一种重要的战略物资,以黄铜矿(主要成分是CuFeS 2)为主要原料生产铜、铁红、单质硫时,原料的综合利用率较高,其主要流程如图所示(已知Na[CuCl2]的电离方程式为:Na[CuCl2 ]=Na++[CuCl2]-):
(1)流程中粉碎的目的是,操作①②③④的目的相同,在实验中这种操作的名称是 。
(2)反应Ⅲ的反应类型及铁红的重要用途是固体B 中含有两种产物,一种是单质C 、另一种是原子个数比为1:1的一种金属的低价态盐,写出堆浸时反应的化学方程式: 。
(3)反应V 的离子方程式为
(4)此方法中得到的铜纯度不能满足某些生产的需要,需要
利用电解法进行提纯。若用下图所示的装置进行电解精炼,
则乙中溶液的溶质是 ,e 电极上的电极反应式
为 。若当电路中有2 mol电子通过时,乙中某个电极质量减轻了63.92 g ,则粗铜的纯度为同,计算时保留三位有效数字)。
34.08qg 实验室可由软锰矿(主要成分为MnO 2)制备KmnO 4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH 和KclO 3在高温下反应,生成锰酸钾(K 2MnO 4)和KCl :用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K 2MnO 4。请回答:
(1) 软锰矿制备K 2MnO 4的化学方程式是 ;
(2)K 2MnO 4制备KMnO 4的离子方程式是 ;
(3)若用2.5g 软锰矿(含MnO 280%)进行上述实验,计算KmnO 4的理论产量;
(4)KmnO 4能与热的经硫酸酸化的Na 2C 2O 4反应生成Mn 2+和CO 2+该反应的化学方程式是 ;
(5)上述制得的KmnO 4产品0.165g ,恰好与0.335g 钝Na 2C 2O 4反应完全,计算该KmnO 4的纯度。
36.08qg.V 、W 、X 、Y 、Z 是由周期表中1~20号部分元素组成的5倍化合物,其中V 、W 、X 、Z 均为两种元素组成,上述5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35。它们之间的反应关系如下图:
(1)5种化合物分别是V 、W 、X 、Y 、Z :(填化学式)
(2)由上述5种化合物中2种化合物反应可生成一种新化合物,它包含了5种化合物中的所有元素,生成该化合物的化学方程式是 :
(3)V 的电子式是 。
37.08qg. 取化学式为MZ 的黄色粉末状化合物进行如下实
验。将MZ 和足量碳粉充分混合,平铺在反应管a 中,在
b 瓶中盛足量澄清石灰水,按图连接仪器。实验开始时缓
级通入氮气,过一段时间后,加热反应管a ,观察到管内
发生剧烈反应,并有熔融物生成。同时,b 瓶的溶液中出现白色浑浊。待反应完全后,停止加热,仍继续通氮气,直至反应管冷却。此时,管中的熔融触物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答问题:
(1)元素Z 是 :
(2)停止加热前是否需要先断开a 和b 的连接处?为什么? ;
(3)反应管a 中发生的所有反应的化学方程式是 ;
(4)本实验的尾气是否需处理?如需处理,请回答如何处理:如不需处理,请说明理由。 。
38.10hn .A ~G 各物质间的关系如下图,其中B 、D 为气态单质。
请回答下列问题:
(1)物质C 和E 的名称分别为________________、__________________;
(2)可选用不同的A 进行反应①,若能在常温下进行,其化学方程式为_____________;
若只能在加热情况下进行,则反应物A 应为_____________;
(3)反应②的化学方程式为_______________________________________;
(4)新配制的F 溶液应加入_____________以防止其转化为G 。检验G 溶液中阳离子的常用 试剂是_____________,实验现象为_________________________________________。
39.11qg 下图中,A 、B 、C 、D 、E 是单质,G 、H 、I 、F 是B 、C 、D 、E 分别和A 形成的二元化合物。已知:①反应能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊
,F 中E 元接;②I 是一种常见的温室气体,它和E 可以发生反应:
素的质量分数为60%。
回答问题:
⑴①中反应的化学方程式为____________________;
⑵化合物I 的电子式为_______________,它的空间结构是
_______________;
⑶1.6gG 溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少所
需的铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)
_________________;
⑷C 与过量NaOH 溶液反应的离子方程式为_______________,反应后溶于与过量化合物I 反应的离子方程式为_______________________;
⑸E 在I 中燃烧观察到的现象是_______________。
40.13js 硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO 4·yH 2O 2·zH 2O) 的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.7700g 样品,配制成100ml 溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A ,加入盐酸酸化的BaCl 2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g 。③准确量取
-125.00 ml溶液A ,加入适量稀硫酸酸化后,用0.02000 mol ·L KMnO 4溶液滴定至终点,消
耗KMnO 4溶液25.00 ml。H 2O 2与KMnO 4反应的离子方程式如下:
―+2+2MnO 4+5H 2O 2+6H =4M n +8H 2O +5O 2↑
-102--6-1(1)已知室温下BaSO 4的K sp =1. 1×10,欲使溶液中c(SO4) ≤1.0×10 mol ·L ,应保
2+-1持溶液中c(Ba) ≥ mol·L 。
―(2)上述滴定不加稀硫酸酸化,MnO 4被还原成MnO 2,其离子方程式为: 。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程) 。
41.13js 废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu 总含量约为99%)回收铜并制备ZnO 的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H 2O 2的目的是 (用化学方程式表示) 。 ②铜帽溶解后需将溶液中过量H 2O 2除去。除去H 2O 2的简便方法是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn 、ZnO ,杂质为铁及其氧化物) 含量,实验中需测定除去
2+2+H 2O 2后溶液中Cu 的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu 的溶液于带塞锥形瓶
中,加适量水稀释,调节pH =3~4,加入过量KI ,用Na 2S 2O 3标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下:
2+-2--2-2Cu +4I =2CuI(白色) ↓+I 2 I 2+2S 2O 3=2I +S 4O 6
①滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 。
2+②若滴定前溶液中H 2O 2没有除尽,所测定的Cu 的含量将会 (填“偏高”“偏低”“不变”) 。
2-(3)已知pH >11时Zn(OH)2能溶于NaOH 溶液生成[Zn(OH)4]。下表列出了
-1几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0 mol·L 计算)
实验中可选用的试剂:223 NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为:① ; ② ;③过滤;
④ ;
⑤过滤、洗涤、干燥 ⑥900℃煅烧。
42.13js 铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
-1Al 2O 3(s)+AlCl 3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) △H =a kJ·mol
-13AlCl(g)=3Al(l)+AlCl 3(g) △H =b kJ·mol
-1①反应Al 2O 3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H = kJ·mol (用含a 、b 的代
数式表示) 。
②Al 4C 3是反应过程的中间产物。Al 4C 3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式 。
(2)镁铝合金(Mg17Al 12) 是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg 、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为
Mg 17Al 12+17H 2=17MgH 2+12Al 。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)
在一定条件下释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al 12) 时通入氩气的目的
是 。
-1②在6.0mol ·L HCl 溶液中,混合物Y 能完全释放出H 2。1 mol
Mg 17Al 12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释
放出H 2的物质的量为 。
-1-1③在0.5 mol·L NaOH和1.0 mol·L MgCl2溶液中,
混合物Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X-射线衍射谱图如右图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射
峰的衍射角不同) 。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢
气的主要物质是 (填化学式) 。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下
动力电源,其原理如右下图所示。该电池反应
的化学方程式为: 。
43.2014xkb2.27.(15分)铅及其化合物可用于蓄电池,耐酸设备及X 射线防护材料等。回答下列问题:
(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层,铅在周期表的位置为 周期,第 族:PbO 2的酸性比CO 2的酸性 (填“强”或“弱”)。
(2)PbO 2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为 。
(3)PbO 2可由PbO 与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为 :PbO 2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3) 2和Cu(NO3) 2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式 ,阴极观察到的现象是 :若电解液中不加入Cu(NO3) 2,阴极发生的电极反应式 ,这样做的主要缺点是 。
(4)PbO 2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a 点为样品失重4.0%(样品起始质量-a 点固体质量
样品起始质量×100%)的残留固体,若a 点固体表示为PbO x 或mPbO 2•nPbO,
列式计算x 值和m : n 值 。
(Pb-207)
44.2014北京27、(12分) 碳、硫的含量影响钢铁性能,碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
(1)采用装置A ,在高温下x 克钢样中碳、硫转化为CO 2、SO 2。
①气体a 的成分是____________________。
高温②若钢样中硫以FeS 形式存在,A 中反应:3FeS +5 O2=======1____+3_____。
(2)将气体a 通入测硫酸装置中(如右图) ,采用滴定法测定硫的含量。
①H 2O 2氧化SO 2的化学方程式:_________________。
②用NaOH 溶液滴定生成的H 2SO 4,消耗z mLNaOH溶液,
若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y 克,则该钢样中
硫的质量分数:_________________。
(3)将气体a 通入测碳装置中(如下图) ,采用重量法测定碳的含量。
①气体a 通过B 和C 的目的是_____________________。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是__________________。
45. (12分)高纯MnCO 3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO 2为原料制备
少量高纯MnCO 3的操作步骤如下:
(1)制备MnSO 4溶液:
在烧瓶中(装置见右图)加入一定量MnO 2和水,搅拌,
通入SO 2和N 2混合气体,反应3h 。停止通入SO 2,
继续反应片刻,过滤(已知
M n H =3S O +4)M n S O H O 2+O 2
①石灰乳参与反应的化学方程式为 。
②反应过程中,为使SO 2尽可能转化完全,在通入SO 2和N 2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有 、 。
2- ③若实验中将N 2换成空气,测得反应液中Mn 2+、SO 4的浓度随反应时间t 的浓度变化如
2-右图。导致溶液中Mn 2+、SO 4浓度变化产生明显差异的
原因是 。
(2)制备高纯MnCO 3固体:已知MnCO 3难溶于水、
乙醇,潮湿时易被空气氧化,1000C 开始分解;
Mn (OH ) 2开始沉淀时pH =7.7。请补充由(1)时制得
的MnSO 4制备高纯MnCO 3的操作步骤【实验中可选用
的试剂: Ca (OH ) 2、NaHCO 3、 Na 2CO 3、C 2H 5OH 】。
① ;② ;③ ;④ ;
⑤低于1000C 。
46. (10分)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO 3、BaSiO 3、Ba (FeO 2) 2BaSO 3、
等]。某主要生产BaCl 2、BaCO 3、BaSO 4的化工厂利用钡泥制取Ba (NO 3) 2,其部分工艺流程如下:
(1)酸溶后溶液中pH 1, Ba (FeO 2) 2与HNO 3的反应化学方程式为。
(2)酸溶时通常控制反应温度不超过700C ,且不使用浓硝酸,
原因是 、 。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X 为 (填化学式);中和Ⅰ使溶液中 (填离子符号)的浓度减少(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)。
(4)上述流程中洗涤的目的是 。
47. (14分)0.80gCuSO 4·5H 2O 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请回答下列问题:
(1)试确定200℃时固体物质的化学式______________(要求写出推断过程);
(2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为______________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为_________,其存在的最高温度是_____________;
(3)上述氧化性气体与、水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu 在加热时发生反应的化学方程式为________________;
(4)在0.10mol ·L -1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c (Cu 2+)=________________mol·L -1(K sp [Cu(OH )2]=2.2×10-20)。
若在0.1mol ·L -1硫酸铜溶液中通入过量H 2S 气体,使Cu 2+完全沉淀为CuS ,此时溶液中的H +浓度是_______________mol·L -1。
48. (12分)正极材料为LiCoO 2的锂离子电池被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1)橄榄石型LiFePO 4是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过(NH 4) 2(SO 4) 2、H 3PO 4与LiOH 溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而值得。
①共沉淀反应投料时,不将(NH 4) 2(SO 4) 2和LiOH ②共沉淀反应的化学方程式为▲ 。
③高温成型前,常向LiFePO 4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的LiFePO 4
(2)废旧锂离子电池的之极材料试样(主要含有LiCoO 2及少量AI 、Fe 等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
①在上
述溶解
过程中,
2 ,S 2O 3
LiCoO 2。
②CO (OH ) 2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化
如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全
脱水,则1000℃时,剩余故土成分为▲ 。(填化学式);
在350~400℃范围内,剩余故土成分为▲ 。(填化学式)
x H2O]常用49. (12分)碱式碳酸铝镁[Mga Al b (OH)c (CO3) d ·
作塑料阻燃剂。
(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用,是由于其受热分解需
吸收大量热量和 。
x H2O 中abcd 的代数关系式为。 (2)Mg a Al b (OH)c (CO3) d ·
(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下实验:
①准确称取3.390g 样品与足量稀盐酸充分反应,生成CO 20.560L (已换算成标准状况下)。②另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如右图所示(样品在2700C 时已完全失去结晶水,6000C 以上残留固体为金属氧化物的混合物)。
--根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n (OH) : n(CO32) (写出计算过程)。
【参考答案】
(1)①a +b
②Al 4C 3+12HCl =4AlCl 3+3CH 4↑
(2)①防止Mg Al被空气氧化②52 mol
-1-3(1)n(BaSO4) =0.5825g/233 g·mol =2.50×10 mol
-+2+(2)2MnO4+5H 2O 2+6H =2Mn +8H 2O +5O 2↑
-1-1-3(3)n(H2O 2) =5/2·(0.0200mol· L×25.00 mL)/1000mL· L=1.25×10 mol
-1-3m(Na2SO 4) =142g ·mol ×2.50×10mol =0.355g
-1-3m(H2O 2) =34g ·mol ×1.25×10mol =0.0425g
-1 n(H2O) =[(1.7700g×25.00mL/100 mL)-0.355g -0.0425g]/18 g·mol
-3=2.5×10 mol
x:y:z=n(Na2SO 4):n(H2O 2):n(H2O) =2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na 2SO 4·H 2O 2·2H 2O
(1)①Cu +H 2O 2+H 2SO 4=CuSO 4+2H 2O ②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高
(3)①向滤液中加入30%的H 2O 2使其充分反应
-13+ ②滴加1.0 moL · L的氢氧化钠,调节pH 约为5(或3.2≤pH <5.9) ,使Fe 沉淀完全
-1 ④向滤液中滴加1.0 moL· L的氢氧化钠,调节pH 约为10(或8.9≤pH ≤11) ,使
2+Zn 沉淀完全
(1)①a +b
②Al 4C 3+12HCl =4AlCl 3+3CH 4↑
(2)①防止Mg Al被空气氧化
②52 mol
③Al
(3)2Al+3AgO +2NaOH =2NaAlO 2+3Ag +H 2
O
26. (15分)
(1)除去空气中的还原性气体与酸性气体;(1分) 干燥空气(1分)
(2)2KMnO 4+5H2SO 3=2MnSO4+K2SO 4+2H2SO 4+3H2O (2分) 滴入最后一滴标准KMnO 4溶液后,溶液由无色变为淡紫色,并在半分钟内不褪色 (1分) 。出现白色沉淀,瓶口或试管口有无色气体变红棕色气体(2分) ,离子方程式略(2分) 。
(3)80%(2分)
(4)在KMnO 4滴定前,未反应完的O 2与空气中的O 2也可将H 2SO 3氧化,造成测定结果偏低(2分)
-3(5)4 ×10mol/L (2分)
26’.(1)偏高 (2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝
2L -1×31. 25 mL×10-3L·mL -1 =1. 250×10-3 mol (3)n(Ni+)= 0. 04000 mol·
56. 00 mL×10-3 L·mL -1
n(NH4 +)= 10-3 mol 22. 4 L·mol -
2n(Ni2+)+n(NH4+) 2×1. 25×10-3 mol+2. 500×10-3 moln(SO42-)= =2. 500×10-3mol 22
m(Ni2+)= 59 g·mol -1×1. 250×10-3 mol=0. 07375 g
m(NH4+)= 18 g·mol -1×2. 500×10-3 mol=0. 04500 g
m(SO42-)= 96 g·mol -1×2. 500×10-3 mol=0. 2400 g
25. 00 mL100. 00 mLn(H2O)==1. 250×10-2 mol 18 g·mol x :y :m:n= n(NH4+):n(Ni2+):n(SO42-):n(H2O)= 2:1:2:10 硫酸镍铵的化学式为(NH4) 2Ni(SO4) 2·10H 2O
(1)①Fe 2+在碱性条件下更容易被氧化(凡合理答案均可);②(NH4) 2Fe(SO4) 2+LiOH+H3PO 4=LiFePO4+
2NH 4HSO 4+H2O ;③与空气中O 2反应,防止LiFePO 4中的Fe 2+被氧化
(2)①8LiCoO 2+Na2S 2O 3+11H2SO 4=4Li2SO 4+8CoSO4+ Na 2SO 4+11H2O ②CoO ;Co 2O 3、Co 3O 4
18.(12分)
(1)生成的产物具有阻燃作用 (2)2a + 3b = c + 2d (3)n (CO2) =0. 560L =2. 50⨯10-2mol -122.4L ⋅mol
m (CO2)= 2.50×10-2 mol×44 g·mol -1 =1. 10g
在270~600℃之间,失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO 2和H 2O m (CO2)+ m(H2O) = 3.390g ×(0.7345-0.3702)= 1.235g m (H2O) = 1.235g -1.10g = 0.135g
n (H2O) =0. 135g -3=7. 50⨯10mol -118g ⋅mol
n (OH-) = 7.50×10-3 mol ×2 = 1.50×10-2 mol
n (OH-) : n (CO32-) = 1.50×10-2 mol : 2.50×10-2 mol = 3:5