1.工业流程- (共1题)
1.
(15分)某矿石中除含SiO2外,还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO,从该矿石中提取钴的主要工艺流程如下:


(1)在一定浓度的H2SO4溶液中,钴的浸出率随时间、温度的变化如右图所示。考虑生产成本和效率,最佳的浸出时间为 小时,最佳的浸出温度为 ℃。
(2)请配平下列除铁的化学方程式:
Fe2(SO4)3+ H2O+ Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4+ CO2↑
(3)“除钙、镁”的原理反应如下:MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4; CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4。已知KSP(CaF2)=1.11×10-10、KSP(MgF2)=7.40×10-11,加入过量NaF溶液反应完全后过滤,则滤液中的c(Ca2+)/c(Mg2+)= 。
(4)“沉淀”中含杂质离子主要有 ;“操作X”名称为 。
(5)某锂离子电池正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质。充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中,电池反应为LiCoO2+ C6
CoO2+ LiC6。LiC6中Li的化合价为 价。若放电时有1mole-转移,正极质量增加 g。


(1)在一定浓度的H2SO4溶液中,钴的浸出率随时间、温度的变化如右图所示。考虑生产成本和效率,最佳的浸出时间为 小时,最佳的浸出温度为 ℃。
(2)请配平下列除铁的化学方程式:
Fe2(SO4)3+ H2O+ Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4+ CO2↑
(3)“除钙、镁”的原理反应如下:MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4; CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4。已知KSP(CaF2)=1.11×10-10、KSP(MgF2)=7.40×10-11,加入过量NaF溶液反应完全后过滤,则滤液中的c(Ca2+)/c(Mg2+)= 。
(4)“沉淀”中含杂质离子主要有 ;“操作X”名称为 。
(5)某锂离子电池正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质。充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中,电池反应为LiCoO2+ C6

2.单选题- (共3题)
3.
对下列叙述的评价合理的是( )
A. A B. B C. C D. D
选项 | 叙述 | 评价 |
A | 乙酸乙酯在H218O中水解,产物乙醇中将含有18O | 错,根据酯的水解规律,产物乙酸中将含有18O同位素,而乙醇则没有. |
B | 淀粉与20%的硫酸混合溶液在沸水浴中充分加热后滴加碘水无蓝色现象,则说明淀粉水解完全 | 错,淀粉水解后未加碱中和至溶液呈碱性. |
C | 用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯气体 | 对,乙烯能与酸性高锰酸钾溶液反应,而甲烷不能与高锰酸钾溶液反应. |
D | 可以用新制的Cu(OH)2悬浊液鉴别乙醇溶液、乙酸溶液和葡萄糖溶液 | 错,用新制的Cu(OH)2悬浊液不能鉴别乙醇溶液和乙酸溶液. |
A. A B. B C. C D. D
4.
化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法正确的是
A.制作航天服的聚酯纤维和用于光缆通信的光导纤维都是新型无机非金属材料 |
B.乙醇、过氧化氢、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的 |
C.垃圾焚烧法已成为许多城市垃圾处理的主要方法之一,利用垃圾焚烧产生的热能发电或供热,能较充分地利用生活垃圾中的生物质能 |
D.为了防止中秋月饼等富脂食品氧化变质,延长食品保质期,在包装袋中常放入生石灰 |
3.填空题- (共2题)
5.
某工厂废弃的钒渣中主要含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等,现从该钒渣回收V2O5的工艺流程示意图如下:

(已知:沉淀为(NH4)2V6O16,全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)
2RAn(有机层) + nH2SO4(水层)
回答下列问题:
(1)(NH4)2V6O16中钒(V)的化合价为 ,①中产生的废渣的主要成分是 。
(2)工艺中反萃取所用的X试剂为 。
(3)为提高②中萃取效率,应采取的措施是 。
(4)请完成④中的反应离子方程式:

(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式: 。
(6)将两个全钒液流储能电池串联后作为电源,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如下:

b为电解池的 极,全钒液流储能电池正极的电极反应式为 ;
若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol,则消毒液发生器中理论上最多能产生 gNaClO。

(已知:沉淀为(NH4)2V6O16,全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)

回答下列问题:
(1)(NH4)2V6O16中钒(V)的化合价为 ,①中产生的废渣的主要成分是 。
(2)工艺中反萃取所用的X试剂为 。
(3)为提高②中萃取效率,应采取的措施是 。
(4)请完成④中的反应离子方程式:

(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式: 。
(6)将两个全钒液流储能电池串联后作为电源,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如下:

b为电解池的 极,全钒液流储能电池正极的电极反应式为 ;
若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol,则消毒液发生器中理论上最多能产生 gNaClO。
6.
【化学——选修3:物质结构与性质】目前半导体生产展开了一场“铜芯片”革命—在硅芯片上用铜代替铝布线,古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破,用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜,其反应原理如下:


(1)基态铜原子的外围电子排布式为__________________,硫、氧元素相比,第一电离能较大的元素是________(填元素符号)。
(2)反应①、②中均生成有相同的气体分子,该分子的中心原子杂化类型是___,其立体结构是____。
(3)某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验:CuSO4溶液
蓝色沉淀
沉淀溶解,得到深
蓝色透明溶液。写出蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式______;深蓝色透明溶液中的阳离子(不考虑H+)内存在的全部化学键类型有 。
(4)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途,铜晶体中铜原子堆积模型为_____________;铜的某种氧化物晶胞结构如图所示,若该晶体的密度为d g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为________pm。((用含d和NA的式子表示)。


(1)基态铜原子的外围电子排布式为__________________,硫、氧元素相比,第一电离能较大的元素是________(填元素符号)。
(2)反应①、②中均生成有相同的气体分子,该分子的中心原子杂化类型是___,其立体结构是____。
(3)某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验:CuSO4溶液


蓝色透明溶液。写出蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式______;深蓝色透明溶液中的阳离子(不考虑H+)内存在的全部化学键类型有 。
(4)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途,铜晶体中铜原子堆积模型为_____________;铜的某种氧化物晶胞结构如图所示,若该晶体的密度为d g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为________pm。((用含d和NA的式子表示)。
4.实验题- (共1题)
7.
某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)

反应原理:

实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃-55℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。
相关物质的性质如下:
(1)仪器A的名称是________。
(2)配制混酸的方法是 。
(3)若实验后在三颈瓶中收集的产物较少,可能的原因是: 。
(4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是 。
(5)分离反应后产物的方案如下:

操作1的名称是 ,操作2中不需要用到下列仪器中的 。(填序号)
a.冷凝管
b.酒精灯
c.温度计
d.分液漏斗
e.蒸发皿
(6)本实验中邻、对硝基甲苯的产率为________(结果保留小数点后一位数字)。

反应原理:

实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃-55℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。
相关物质的性质如下:
| 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水 |
对硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
邻硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
(1)仪器A的名称是________。
(2)配制混酸的方法是 。
(3)若实验后在三颈瓶中收集的产物较少,可能的原因是: 。
(4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是 。
(5)分离反应后产物的方案如下:

操作1的名称是 ,操作2中不需要用到下列仪器中的 。(填序号)
a.冷凝管
b.酒精灯
c.温度计
d.分液漏斗
e.蒸发皿
(6)本实验中邻、对硝基甲苯的产率为________(结果保留小数点后一位数字)。
试卷分析
-
【1】题量占比
工业流程:(1道)
单选题:(3道)
填空题:(2道)
实验题:(1道)
-
【2】:难度分析
1星难题:0
2星难题:0
3星难题:0
4星难题:1
5星难题:0
6星难题:2
7星难题:0
8星难题:1
9星难题:0