1、1、氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料,工业上由氧化铝与焦炭在氮气流中高温制得。请回答下列有关问题。(1)氮化铝(AlN)制备:Al2O3+N2+ 3C 2AlN+3CO,反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。(2)AlN产品中常含有Al4C3、碳和Al2O3等杂质,已知Al4C3与水反应生成CH4,CH4与CuO发生反应:CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu。为测定产品中有关成分的含量,所需仪器如下:【测定样品中Al4C3的含量】若各装置连接的顺序为:ACFCDE,请补充操作步骤:称量D的质量,按顺序组装仪器,检查装置的气密性,将试样放入锥形瓶中; ; ; ; ;再次称量
2、D的质量;重复步骤和的操作,直到D的质量基本不变。【测定AlN的含量】已知AlN能够水解。请选择合适的药品和装置,按气流方向连接各装置,其顺序为: E。若试样为m g,测得C增重n g,则AlN的质量分数是 。2、铝土矿的主要成分为Al2O3。生产铵明矾NH4Al(SO4)212H2O和H2O2的工艺流程图如下。 (1)流程图中X为 (填化学式)溶液。 (2)反应的离子方程式为 。 (3)“电解”时,用惰性材料作电极,则阴极反应可表示为 。 (4)反应的化学方程式为 。 (5)流程中可以循环使用的物质是 。3、我国是氧化铝生产大国,工业上每生产1 t氧化铝将排出12 t赤泥,赤泥大量堆积会对环
3、境造成严重污染。赤泥中主要成分及含量:CaO约占46%、SiO2约占22%、Al2O3约占7%、Fe2O3约占11%、TiO2约占5%及少量其他物质。一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥配成一定的液固比,作为一种吸收剂,吸收热电厂排放的含SO2的烟气,写出吸收SO2时可能发生的化学反应方程式 。为综合利用赤泥中的各种成分,某科研小组设计了如下工艺流程:稀释、水解、过滤赤泥浸出、过滤盐酸沉淀、过滤原料A浸出、过滤氢氧化钠煅烧氧化物D滤渣浸出、过滤浓硫酸稀硫酸煅烧CaCl2溶液滤液B滤渣C氧化物E已知:TiO2不溶于稀盐酸、稀硫酸,能溶于浓硫酸生成TiOSO4(硫酸氧钛,易水解)。氧化物D的化学式是 ,
4、原料A最好是下列物质中的 。A氨水 B氢氧化钠 C生石灰 D双氧水写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式 。写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式 。4、全世界每年被腐蚀损耗的钢铁约占全年钢铁产量的1/10,而在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因。(1)在潮湿空气中,钢铁发生吸氧腐蚀转化为Fe(OH)2的电池反应方程式为 。(2)已知草酸(H2C2O4)分解的化学方程式为:H2C2O4CO + CO2 + H2O,下列装置中,可用作草酸分解制取气体的是 。(填字母)(3)某实验小组为测定铁锈样品的组成(假定铁锈中只有Fe2O3nH2O和Fe两种成份),利用草酸分解产生的CO
5、和铁锈反应,实验装置如下图所示。 为得到干燥、纯净的CO气,洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是 、 。在点燃酒精灯之前应进行的操作是:(a)检查装置气密性;(b) 。准确称量样品的质量10.00 g置于硬质玻璃管中,充分反应后冷却、称量(假设每步均完全反应),硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32 g,D中浓硫酸增重0.72 g,则n = 。 在本实验中,下列情况会使测定结果n偏大的是 。(填字母) a缺少洗气瓶B b缺少装置E c反应后固体是铁和少量Fe2O3nH2O5、工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素
6、钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是_。(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。写出生成Fe2+所有可能的离子反应方程式: 。若要确认其中有Fe2+,应选用 (选填序号)。aKSCN溶液和氯水 b铁粉和KSCN溶液 c浓氨水 d酸性KMnO4溶液乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应的化学方程式为: 。然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 。6、以黄铁矿为原料制
7、硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以此废渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下。此浓度时,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH由见右表。沉淀物开始沉淀pH沉淀完全pHAl(OH)33.05.2Fe(OH)31.52.8Fe(OH)27.69.7Mg(OH)28.012.4(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是 。(2)还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为SO42-,写出有关的离子方程式: 。(3)氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出,写出有关的离子方程式: 。(4)为了
8、确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液pH的范围为 pH 。(5)若NaOH加入过量,所的铁红产品中有其它杂质,但可能无Al2O3,其原因是(用离子方程式表示): 。7、高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH2Na2FeO4+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO42KOHK2FeO42NaOH主要的生产流程如下:(1)写出反应的离子方程式 _ 。(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4)_Ksp(Na2FeO4)(填“”或“”或“”)。(3)反应
9、的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。 图1 图2工业生产中最佳温度为 _,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为_ 。若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式: _ 。若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:_ 。(4)K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO42+10H2O4Fe(O
10、H)3+8OH+3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用_ 溶液(填序号)。AH2O BCH3COONa、异丙醇 CNH4Cl、异丙醇 DFe(NO3)3、异丙醇8、硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣,主要化学成分为SiO2(约45%)、Fe2O3(约40%)、Al2O3(约10%)和MgO(约5%)。某同学设计了如下方案,分离样品中各种金属元素。请回答下列问题。(1)写出溶液B的溶质是 。(2)参照以下框图形式进一步完成“溶液C”到“Al2O3”的流程(注明试剂、条件和操作)。(3)为了分析某硫酸渣中铁元素的含量,先将硫酸渣预处理,把铁元素还原
11、成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。判断到达滴定终点的现象是 。某同学称取 2.000 g硫酸渣,预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00mL试样溶液,用0.0050 molL-1 KMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是 。9、黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之 ,还可以制备硫以及铁的化合物。 I近年来,湿法炼钢有了新进展。某工厂以一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌为基体生产 铜和绿矾的工艺流程如下: (1)试剂a为_ _,试剂b为_ _。(写名称)
12、 (2)反应l的化学方程式为_ _。以CuFeS2精矿为原料在沸腾炉中和02(空气)反应,生成物冷却后经溶解、除铁、结晶。得到 CuS045H2O。沸腾炉的温度与生成物主要成分的水溶性和酸溶性实验结果如下图。(1)沸腾炉生成物中的含铁物质主要成分为_ _ 。(2)为获得最高的水溶性Cu(),沸腾炉的温度应控制在_ _左右,高于该温度生成物中的水溶性 Cu()下降,可能原因是_ _。10、(1)工业上以粗铜为原料采取如下图所示流程制备硝酸铜晶体:粗铜(含铁)保温去铁HNO3过滤滤液蒸发浓缩HNO3冷却过滤晶体NOxa滤液在步骤a中,需要通入氧气和水,其目的是 。现有1L NO2、NO混合气体NO
13、x,将其氧化成HNO3,需同温同压下O2的体积0.6L,则混和气体中NO2、NO的物质量之比为 。在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。进行蒸发浓缩时,要用硝酸调节溶液的pH=1,其目的是(结合离子方程式说明) 。(2)下图是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体 Cu(NO3)2nH2O 的溶解度曲线(温度在30前后对应不同的晶体),下列说法正确的是 (填字母)。30T / S / gBACCu(NO3)26H2OCu(NO3)23H2O a. A点时的溶液为不饱和溶液b. B点时两种晶体可以共存 c. 按上述流
14、程最终得到的晶体是Cu(NO3)23H2O d.若将C点时的溶液降温至30以下,可以析出Cu(NO3)26H2O晶体(3)某些共价化合物(如H2O、NH3、N2O4等)在液态时有微弱的导电性,主要是因为发生了电离,如:2NH3NH+NH,由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反应。液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差18, Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜的化学方程式是 。 11、用菱锌矿(主要成分为碳酸锌,还含有Fe2+。、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的 种流程如下 1)在反应3前要将菱锌矿研磨,其目的是 _ 。 2)反应4将Fe2+氧化为Fe
15、2+,该反应的离子方程式为_。 (3)加入氧化锌调节pH=45,反应5的离子方程式为_ 。 (4)锌粉不在反应4之前加入的原因是_。 (5)若用石墨做电极电解滤液Y,则可以得到参与本流程反应的物质有_。12、回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、NH4Cl和炭黑等),由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示:根据上图所示步骤并参考左边表格数据回答问题:w.w.w.c.o.m(1)在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉,所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。MnO2与浓盐酸反应的离子方程式为 ;这种处理方法不足之处为: 。(2)锰粉经浓盐酸浸取,过滤I除去不溶杂质后,向滤液中加
16、入足量H2O2溶液,其作用是_。(3)过滤I的滤渣的化学式为 。过滤的滤渣的化学式为 。(4)将过滤I所得滤液经H2O2氧化后,再加入NaOH溶液调节pH的范围是: ,其目的是 。(5)过滤所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9,使Mn2+氧化得到MnO2,反应的离于方程式为_。13、稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称,它们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如下:已知:有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的p
17、H如下表:开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe3+2.73.7Y3+6.08.2在周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。(1)钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为 。(2)欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则最好选用盐酸、 (填字母)两种试剂,再通过必要的操作即可实现。aNaOH溶液 b氨水 cCO2气 dHNO3写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式: 。(3)为使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH = a,则a应控制在 的范围内;检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是 。14、回收再利用
18、锗产品加工废料,是生产GeO2的重要途径,其流程如下图。(1)Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+,写出该反应的离子方程式 。-12152249(2)蒸馏可获得沸点较低的GeCl4,在此过程中加入浓盐酸的原因是 。实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、 、 、接收管、锥形瓶等。(3)GeCl4水解生成GeO2nH2O,此过程用化学方程式可表示为 。温度对GeCl4的水解率产生的影 响如图1所示,其原因是 。为控制最佳的反 pH456789溶解率/%47.6032.5311.195.271.968.85应温度,实验时可采取的措施为 。A用冰水混合物 B49水浴 C用冰盐水(4)
19、结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则,分析GeO2溶解率随pH 变化的原因 ,用离子方程式表示pH8时GeO2溶解率增大可能发生的反应 。(1)3:2(2分)(2)【测定样品中Al4C3的含量】缓缓鼓入一定量的N2;点燃F酒精灯;从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸,直到不再产生气体时为止;再次缓缓鼓入一定量的N2。(4分)【测定AlN的含量】BDC,。(4分)(1)NaOH(其他合理答案亦可) (2)CO2AlO22H2O = Al(OH)3HCO3 (3)2H2e = H2 (4)(NH4)2S2O82H2O = 2NH4HSO4 H2O2 (5)NH4HSO4CaOSO2CaSO3 或Ca(
20、OH)2SO2CaSO3H2OFe2O3 C OHAl(OH)3AlO22 H2OTiOSO42H2OTiO(OH)2H2SO4或TiOSO42H2OTiO2H2OH2SO4(1)2Fe O2 2H2O 2Fe(OH)2(2分) (2)d(2分)(3)浓NaOH溶液(1分) 浓硫酸(1分)通入混合气体一段时间(2分) 2(2分) a(2分)(12分)(1)铁表面被钝化(2分)(2)Fe+2H+Fe2+H2(2分) Fe+ 2Fe3+3Fe2+ (2分) d(2分)SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4(2分) 66.7%(2分)16(10分)(1)Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(
21、SO4) 3 + 3H2O (2分)(2)FeS2 + 14Fe3 + + 8H2O 15Fe2 + + 2SO42- + 16H+(2分)(3)4Fe2 + + O2 + 2H2O + 8OH4Fe(OH)3(2分)或Fe2+2OHFe(OH)2, 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(2分,各1分)(4)2.8 pH 3.0(2分,各1分)(5)Al3+4OHAlO2+2H2O(或Al(OH)3+OHAlO2+2H2O)(2分)(1)Cl2+2OHCl+ClO+H2O(2分)(2)(2分)(3)26 (1分) 1.2(1分)3ClOFe3+3H2OFe(OH)33HClO (2
22、分)2FeO42Fe3+8OH3FeO434H2O(2分)(4)B(2分)(1)MgCl2、AlCl3、FeCl3、HCl(2分,对2个给1分,全对给2分)(2)(4分)(3)加最后一滴KMnO4标准溶液时,溶液变为紫红色,且在半分钟内不褪色(2分)5.6(2分)(1) MnO2 + 4 H+2 C1- = Mn2+C12+2H2O(2分) 产生有毒的氯气(2分) (2) 将Fe2+转化为Fe3+ (2分) (3) C (1分)Fe(OH)3(1分)(4) 3.7pH8.3 (2分) 使Fe3+完全沉淀(1分),并防止Mn2+转化为Mn(OH)2沉淀(1分) (5) Mn2+H2O2+2OH-
23、MnO2+2H2O(2分)(1)提高原料的利用率,减少污染物的排放(2分);3:7(2分)加水会将溶液稀释,不利于将滤液蒸发浓缩(2分)由于Cu2+发生水解:Cu2+2H2OCu(OH)22H+,加入硝酸可以抑制硝酸铜的水解(2分)(2)b d(2分)(3) Cu2N2O4Cu(NO3)22NO(2分)(1) MnO2 + 4 H+2 C1- = Mn2+C12+2H2O(2分) 产生有毒的氯气(2分) (2) 将Fe2+转化为Fe3+ (2分) (3) C (1分)Fe(OH)3(1分)(4) 3.7pH8.3 (2分) 使Fe3+完全沉淀(1分),并防止Mn2+转化为Mn(OH)2沉淀(1
24、分) (5) Mn2+H2O2+2OH-MnO2+2H2O(2分)(1)Y2O3FeO2BeO2SiO2(2分)(2)b(2分) BeO22 4 H = Be2 2H2O(2分)(3)3.76.0(2分) 取少量滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若不变血红色,则说明Fe3+沉淀完全(2分)17(14分)(1)Ge2+H2O2+2H+=Ge4+2H2O(2分)(2)抑制GeCl4水解。温度计、冷凝管(4分)(3)GeCl4+ (2+n) H2O = GeO2nH2O+ 4HC1。该水解反应是一个放热反应。C(6分)(4)二氧化锗具有两性,GeO2+2OH=GeO+H2O。(2分) 版权所有:高考资源网()版权所有:高考资源网()