专题10 物质的转化与工艺流程(重庆专用)-【好题汇编】5年(2021-2025)高考1年模拟化学真题分类汇编
2025-07-08
|
2份
|
44页
|
993人阅读
|
19人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 常见无机物及其应用 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.99 MB |
| 发布时间 | 2025-07-08 |
| 更新时间 | 2025-07-08 |
| 作者 | 木子白水 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52951953.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
专题10 物质的转化与工艺流程
1.(2025·重庆·高考真题)硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域,一种利用H2Se热解制备高纯硒的流程如下:
已知H2Se的沸点为231K,回答下列问题:
(1)真空焙烧时生成的主要产物为,其中Se的化合价为 ,Al元素基态原子的电子排布式为 。
(2)氢化过程没有发生化合价的变化,Al元素转化为Al2O3·xH2O,则反应的化学方程式为 。
(3)热解反应: 。冷凝时,将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。Se由气态直接转变为固态的过程称为 。迅速降温的目的 ;冷凝后尾气的成分为 (填化学式)。
(4)Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009进行测定,测定过程中Se的化合价变化如下:
称取粗硒样品0.1000g,经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3,并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中,先加入0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00mL,在加入少量KI和淀粉溶液,继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为中点(原理为),又消耗8.00mL。过程②中Se(IV)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1:4,且反应最快。过程③的离子方程式为 。该样品中Se的质量分数为 。
2.(2024·重庆·高考真题)含钌()催化剂在能源等领域应用广泛。方是制备负载型钌催化剂的前驱体。一种制备高纯的技术路线如下(部分试剂、步骤及反应条件略)。
回答下列问题:
(1)已知基态的核外电子排布式为,则在元素周期表中位于第 周期第 族。中,的空间结构为 。
(2)为验证与形成了配位键,对所得的表征结果如图所示,表征所用仪器是_______。
A.核磁共振仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.X射线衍射仪
(3)步骤①中无气体生成,除生成配合物外,生成的盐还有 (填化学式)。
(4)步骤②生成的为难溶物,反应的化学方程式为 。
(5)步骤③在加入稀硝酸前,需要将难溶物加入溶液中,以除去残留的;为使沉淀完全,浓度应大于 。(已知的)
(6)受热易分解,在时完全分解,失重率为,剩余固体为的氧化物,则该氧化物的化学式为 。
3.(2023·重庆·高考真题)是一种用途广泛的磁性材料,以为原料制备并获得副产物水合物的工艺如下。
时各物质溶度积见下表:
物质
溶度积
回答下列问题:
(1)中元素的化合价是和 。的核外电子排布式为 。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,其原因是 。
(3)反应釜2中,加入和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为 。
②为加快反应速率,可采取的措施有 。(写出两项即可)。
(4)①反应釜3中,时,浓度为,理论上不超过 。
②称取水合物,加水溶解,加入过量,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,用标准溶液滴定,消耗。滴定达到终点的现象为 ,该副产物中的质量分数为 。
4.(2022·重庆·高考真题)电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等,对其处理的流程如图。
Sn与Si同族,25℃时相关的溶度积见表。
化学式
Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
1.0×10-56
4×10-38
2.5×10-20
(1)Na2SnO3的回收
①产品Na2SnO3中Sn的化合价是 。
②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+,且无气体生成,则生成的硝酸盐是 ,废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。
③沉淀1的主要成分是SnO2,焙烧时,与NaOH反应的化学方程式为 。
(2)滤液1的处理
①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是 。
②25℃时,为了使Cu2+沉淀完全,需调节溶液H+浓度不大于 mol•L-1。
(3)产品中锡含量的测定
称取产品1.500g,用大量盐酸溶解,在CO2保护下,先用Al片将Sn4+还原为Sn2+,再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定,以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—,终点时消耗KIO3溶液20.00mL。
①终点时的现象为 ,产生I2的离子反应方程式为 。
②产品中Sn的质量分数为 %。
5.(2021·重庆·高考真题)电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用如图流程进行逐一分离, 实现资源再利用。
已知: Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为 。
(2)还原池中有Cr3+生成,反应的离子方程式为 。
(3)沉淀1为Cr(OH)3,其性质与Al(OH)3相似,则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(4)Na2S溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示),沉淀2为 。
(5)若废水中还含有Cd2+,pH=4时Cd2+的浓度为 mol·L-1,用该结果说明Cd2+影响上述流程进行分离的原因是 (设H2S平衡浓度为1.0× 10-6mol·L-1。已知:H2S的K1=1.0×10-7,K2=7.0×10-15,Ksp(CdS)=7.0×10-27)
将本地区2025年模拟题(1-3模及名校模拟)进行汇编
1.(2025·云南昆明·一模)锗是一种重要的稀散金属,主要用于电子工业、光导纤维等领域。某锌浸渣中含有、、、、等,利用锌浸渣提取的实验流程如下图所示:
已知:①部分含锗微粒的存在形式与pH的关系为:
pH
存在形式
GeO
②部分金属离子的沉淀:
开始沉淀
7.5
2.3
6.2
沉淀完全
9.0
3.2
8.0
回答下列问题:
(1)基态锗原子中电子排布能量最高的能级为 ,“滤渣”的主要成分的化学式是 。
(2)在“还原浸出”步骤中发生反应的离子方程式为 ,物质A属于碱性氧化物,其化学式是 。
(3)“沉锗”操作后,Ge以的形式存在,随着pH的升高,Ge的沉淀率升高。“沉锗”操作理论上需控制pH范围为 。
(4)“酸溶”后,溶液的pH为1.8,向溶液中加入酒石酸萃取剂,其原理为酒石酸(,结构如图所示)与含锗微粒形成酒石酸络阴离子。
①“萃取锗”中主要反应的离子方程式为 。
②若升高,锗的萃取率下降,原因是 。
③“反萃取”中加入的物质B是 (填标号)。
a.溶液 b.溶液 c.溶液
2.(2025·重庆·一模)央视报道《王者归“铼”》:金属铼(Re)熔点高、耐磨、耐腐蚀,可用来制造航空发动机核心部件。以含铼废渣(主要含Re、、Fe、Ni和)为原料制备金属铼的工艺流程如图1所示。
已知:Ⅰ.本实验条件下,开始形成胶体的pH为1.5.
Ⅱ.“酸浸”浸液中含有、、;属于强酸;离子交换中存在平衡:
(1)铼是第六周期元素,与锰元素族序数相同,则基态Re原子的价电子排布式为 。
(2)“焙烧”常采用高压、通空气逆流操作(空气从焙烧炉下部通入,铼废渣粉末从中上部加入),其目的是 。
(3)“浸渣”的主要成分为 (填化学式)。
(4)其他条件相同时,“离子交换”过程中料液和D296体积比与Re交换率、Re交换量的关系如图2所示,混合液的pH与提取率的关系如图3所示。
①由图2和图3推断,“离子交换”选择的适宜条件为 。
②图3中,其他条件相同,混合液的pH>1.5时,的提取率降低的主要原因是 。
(5)“反萃取”时,选用的试剂X为盐酸的理由为 。
(6)常温下,如果“一系列操作”过程中有含铼溶液的pH=9.0,该溶液中 (填“>”“<”或“=”)。(已知:常温下)
(7)“热解”步骤反应的化学方程式为 。
3.(2025·重庆·模拟预测)工业上利用“钪钛渣”(主要含和,含少量)提取Sc的流程如图所示。
已知,①;②;③。
(1)基态Sc原子核外电子排布式为 ,Sc在元素周期表中的位置是第四周期第 族,中Si原子的杂化类型为 。
(2)若“氧化”后溶液中,则加氨水“调”的范围是 ,滤渣1的成分为 。
(3)“钪钛渣”加硫酸后,Ti元素转化为,“调”后加适量溶液,会水解,其水解反应的离子方程式为 。
(4)某实验小组对“沉钪”步骤进行实验探究,相关数据实验溶液如表,对比实验数据,最适合的条件是“实验1”的条件,则该条件的优点有 。
实验
溶液
沉淀颗粒
沉淀率/%
1
1:3
较粗
99.3
2
1:5
细
90.0
3
1:5
很细
93.1
(5)“沉钪”得到的沉淀是,将该沉淀在空气中加热,一段时间后,固体剩余率为80.%,则剩余固体物质的化学式为 。
4.(2025·重庆·二模)锑白( )工业上主要用作颜料、阻燃剂、煤染剂和催化剂。以辉锑矿(主要成分为 ,含少量 、 、 、 )为原料制备锑白( )的工艺流程如图所示。
已知: ①浸出液中除含过量盐酸和 之外,还含有 。
② 。
③ 与 具有相似的化学性质。
回答下列问题:
(1)基态 Sb 原子的价层电子轨道表达式为 。
(2)加快酸浸速率的措施有 (写两种)。
(3)滤渣 1 的成分为硫和 。
(4)“沉铜、铅”步骤中, 、 起始浓度均为 。当铜、铅沉淀完全时,溶液中 。(当离子浓度 时认为沉淀完全)
(5)“除砷”时有 生成,则该反应的化学方程式为 。
(6)水解步骤中生成白色沉淀的离子方程式为 。“中和”的碱性物质选用氨水而不用 NaOH 溶液的原因是 。
(7) 在空气中充分加热,固体增重率约为 8.22%,则生成的氧化物化学式为 。
5.(2025·内蒙古·二模)CdSe是一种半导体材料。以镉渣(主要成分是Cd,含少量的、、、等)为原料制备CdSe的流程如下。回答下列问题:
已知:
已知:
①几种金属离子以金属氢氧化物形式沉淀的pH如下:
金属离子
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.2
完全沉淀的pH
3.3
9.9
?
②常温下,;
③Co和Cd与硫酸反应后分别得到和。
(1)上述位于周期表ds区的金属中,第二电离能和第一电离能相差最大的是 (填元素符号)。
(2)“酸浸”时,其他条件相同,镉的浸出率与温度、时间的关系如图。当镉浸出率为时,宜采取的实验条件是 (选择温度、时间)。
(3)“除钴”时加入、,恰好得到CoSb合金。该反应的离子方程式为 。
(4)“除铁”时,先加入,后加入ZnO调节pH。调节pH的范围为 ;过滤得到的“渣2”的主要成分为和 (填化学式)。
(5)“电解”后的“废液”可以用于“ ”(填名称)工序,实现资源循环利用;如果用生石灰处理该“废液”,当pH为9(常温下)时, 。
(6)CdSe晶胞如图所示。已知:晶胞底边长为,高为,,,为阿伏加德罗常数的值。该晶体密度为 。
(7)制备CdSe纳米片的原理是在一定条件下和反应,发生反应的化学方程式为 。
6.(2025·重庆·模拟预测)砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)是同主族元素,其单质和化合物都有广泛的用途。
I.用精炼秘的烟尘(主要成分为Sb2O3、Bi2O3、As2O3等)为原料提取锑的流程如下图所示。
已知:Sb2O3、As2O3、Bi2O3都与盐酸反应生成氯化物,Sb3+易水解生成两种氯氧锑沉淀SbOCl、Sb4O5Cl2、As3+、Bi3+水解非常微弱。
(1)基态As原子的价层电子排布图为 ,Sb在元素周期表中的位置是 。
(2)在“酸浸”时要不断搅拌的目的是 。
(3)为了加快“转化”的速率,可适当升高温度,但温度不宜过高,其原因是 。
(4)离子晶体熔点的高低与离子所带的电荷数多少、半径大小、堆积紧密程度有关,试分析Sb2O3的熔点高于Bi2O3的原因是 。
(5)“转化”步骤中Sb4O5Cl2转化为Sb2O3的化学方程式为 。
Ⅱ.某同学用辉铋矿制取NaBiO3 (不溶于水),为了测定所制NaBiO3产品的纯度,该同学称取样品mg,加入足量稀硫酸和MnSO4溶液使其完全反应,再用0.1mol/LH2C2O4标准溶液滴定生成的,平行滴定三次,三次平均消耗标准液的体积为bmL(杂质不参加反应)。
(6)达到滴定终点时的现象是 ,产品的纯度为 。
7.(2025·重庆·二模)钯(Pd)是一种银白色金属,质软、有良好的延展性和可塑性,块状金属钯能吸收大量氢气。用某废钯催化剂(主要杂质是碳和有机物及少量铁和锌)制备的流程如下:
(1)钯位于第五周期的第10个纵行,钯在周期表的 区;王水中含,的空间结构名称是 。
(2)为验证与形成了配位键,需用仪器测定的表征结构,所用的仪器是 (填字母)。
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.核磁共振氢谱仪 d.射线衍射仪
(3)已知为二元弱碱,在水中第一步电离为:,则其第二步电离的电离方程式为 ,与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
(4)“还原”时,还原的化学方程式为 。
(5)“沉钯”时加入盐酸的作用是 。
(6)海绵钯具有优良的储氢功能。假设海绵钯的密度为,储氢后,氢气的浓度为(吸附氢气的物质的量),则吸附的氢气体积(标准状况)是海绵钯体积的 倍(用含、的分数式表示)。
8.(2025·重庆·模拟预测)多硫化物金矿石(主要成分是)中黄铁矿含量较多,自然金颗粒较小常被包裹在黄铁矿中。工业上先将这种金矿石焙烧,再用氰化钠溶液浸取,最终冶炼提取得金,其工艺流程如下。
已知:①浸出液中以形式存在;②滤液中以形式存在;③易挥发,有剧毒;④和不与稀酸性溶液反应。
(1)与、同族,且与相邻,、、原子序数依次增大,则在周期表中的位置为的价电子排布式为 。
(2)为了使金矿石焙烧充分,在焙烧时可采取的措施有 。
(3)“浸金”过程发生反应的离子方程式为 。
(4)“浸渣”的主要成分是 (写化学式)。
(5)将“滤液”进行“转化”、“吸收”的目的是 。
(6)取金矿石通过上述工艺流程冶炼金,用溶液分多次浸取,浸出液体积为,取“浸出液”,用酸性溶液滴定,到达滴定终点时消耗酸性溶液体积为,该金矿石中金的含量为 g/t(所含的两种元素均被酸性溶液氧化成无污染的气体)。
9.(2025·重庆·二模)钛被称为“二十一世纪的金属”,乳酸亚铁[]常作补铁制剂。工业上用钛铁矿(主要成分为,杂质有、CaO、MgO、等生产钛和乳酸亚铁的工艺流程如下:
已知:①酸性溶液中钛元素主要以形式存在,能水解;②25℃时,、、。回答下列问题:
(1)基态钛原子价层电子轨道表示式为 ;滤渣的主要成分为 (填化学式);试剂X为 。
(2)“沉铁”时需控制反应温度低于35℃,其主要目的是 。
(3)滤液1“沉钛”的离子方程式为 。
(4)已知滤液2中的浓度为0.8mol/L,的浓度为0.02mol/L,则滤液2中pH不大于(已知) 。
(5)上述流程中,“结晶”和“沉钛”顺序不宜交换的主要原因是 。
(6)与C、,在600℃时充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质
CO
分压(MPa)
①该温度下,与C、反应的总化学方程式为 。
②随着温度升高,尾气中CO的含量升高,主要原因是 。
10.(2025·江西新余·二模)钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属,广泛用于尖端科技领域。从某种磷精矿(主要成分为,含少量、、、)分离稀土元素钪(Sc)的工业流程如下:
(1)写出“酸浸”过程中与发生反应的化学方程式 。
(2)“萃取”的目的是富集Sc,但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。
①通过制得有机磷萃取剂,其中—R代表烃基,—R不同,产率也不同。当—R为“”时,产率 (填“大于”、“小于”或“等于”)—R为“”时,请从结构的角度分析原因 。
②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入,、、的沉淀率随pH的变化如图1,试剂X为 (填“”或“”),应控制最佳pH为 。
图1
(3)已知,,。“沉钪”时,发生反应,此反应的平衡常数 (用含a、b、c的代数式表示)。
(4)草酸钪晶体在空气中加热,随温度的变化情况如图2所示。后固体的化学式为 。
图2
11.(2025·重庆·模拟预测)从含有,等的废催化剂中提取金属钛和五氧化二钒的工艺流程如下图所示:
已知:钛酸钠难溶于水;价V在酸性溶液中以形式存在。
(1)基态V原子的价层电子排布图为 ;的空间结构名称是 。
(2)由制取时,通入的作用是 。
(3)“高温碱浸”时生成钛酸钠的离子方程式为 。
(4)图中由制取的化学方程式为 。
(5)“沉钒”时,溶液的控制在8左右,沉钒率高,低于7.5或高于8时沉钒率均低,其原因是 。
(6)“沉钒”后要进行过滤、洗涤,判断已洗净的实验操作和现象是 。
(7)测定回收所得样品的纯度:称取样品,用稀硫酸溶解配制得溶液。量取溶液于锥形瓶中,加入过量的溶液,再用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。计算得样品的纯度为 。(杂质不参与反应)
(已知:,)
12.(2025·重庆·一模)镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子的轨道表示式为 。
(2)“滤渣Ⅰ”主要成分是 (填化学式)。
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁矾沉淀,该反应的离子方程式为 。
(4)①“萃取”时需充分振荡,目的是 。
②“萃取”和“反萃取”可简单表示为:。在萃取过程中加入适量氨水,其作用是 。
(5)常温下,,若起始时,“沉钴”过程中应控制 。
(6)在空气中能受热分解,测得剩余固体的质量与起始的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温度变化曲线如图所示。
将固体置于热解装置中,通入空气流,在 ℃(填范围)煅烧至恒重即可得到。(已知的摩尔质量为119g/mol,的摩尔质量为241g/mol)
13.(2025·重庆·一模)四钼酸铵的用途非常广泛,可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂、电化学应用等。下图是用辉钼矿(含、、、、等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图:
已知:①、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐。
②当溶液中离子浓度小于时,可认为离子已完全沉淀。
③下部分难溶物的()的数值如下表:
难溶物
39
20
33
(1)四钼酸铵中元素的化合价为 ,基态原子的价层电子排布图为 。
(2)“氧化焙烧”时,反应生成和,则该反应的化学方程式为 ;在“溶液”中通入气体1和气体2的顺序是先通入 再通入 (填化学式)。
(3)“沉钒”时,加入过量的目的是 。
(4)“净化”过程加入氨水调节溶液,需将溶液的调至大于,其原因是 。
(5)生成聚合硫酸铝铁的离子反应为:(系数未配平),若生成沉淀,理论上产生的气体在标准状况下的体积为 。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
$$
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
专题10 物质的转化与工艺流程
1.(2025·重庆·高考真题)硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域,一种利用H2Se热解制备高纯硒的流程如下:
已知H2Se的沸点为231K,回答下列问题:
(1)真空焙烧时生成的主要产物为,其中Se的化合价为 ,Al元素基态原子的电子排布式为 。
(2)氢化过程没有发生化合价的变化,Al元素转化为Al2O3·xH2O,则反应的化学方程式为 。
(3)热解反应: 。冷凝时,将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。Se由气态直接转变为固态的过程称为 。迅速降温的目的 ;冷凝后尾气的成分为 (填化学式)。
(4)Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009进行测定,测定过程中Se的化合价变化如下:
称取粗硒样品0.1000g,经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3,并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中,先加入0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00mL,在加入少量KI和淀粉溶液,继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为中点(原理为),又消耗8.00mL。过程②中Se(IV)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1:4,且反应最快。过程③的离子方程式为 。该样品中Se的质量分数为 。
【答案】(1)
(2)
(3) 凝华 减少生成,提高Se产率 ,
(4) 94.8%
【分析】粗Se加入铝粉焙烧得到,通入水蒸气氢化得到,脱水后热解发生反应:,冷凝后得到精Se;
【详解】(1)Al是IIIA族元素,化合价为+3价,则Se化合价为-2价;铝的基态电子排布式为;
(2)“氢化”过程是与水蒸气反应生成,化学方程式为;
(3)从气态变为固态的过程为凝华;已知热解正向是吸热反应,降温时,为避免平衡逆向移动,需要迅速冷凝Se蒸汽,故目的是减少生成,提高Se产率;尾气种含有以及少量的;
(4)反应③是被KI还原为Se的过程,离子方程式为:;
第一次加入40.00mL的溶液和KI溶液,二者同时做还原剂,将还原为Se,第二次再加入同浓度的滴定上一步生成的碘单质,整个过程相当于48mL 0.1mol/L的溶液与反应,根据已知条件Se(IV)与反应的物质的量之比为,则,样品中Se的含量:。
2.(2024·重庆·高考真题)含钌()催化剂在能源等领域应用广泛。方是制备负载型钌催化剂的前驱体。一种制备高纯的技术路线如下(部分试剂、步骤及反应条件略)。
回答下列问题:
(1)已知基态的核外电子排布式为,则在元素周期表中位于第 周期第 族。中,的空间结构为 。
(2)为验证与形成了配位键,对所得的表征结果如图所示,表征所用仪器是_______。
A.核磁共振仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.X射线衍射仪
(3)步骤①中无气体生成,除生成配合物外,生成的盐还有 (填化学式)。
(4)步骤②生成的为难溶物,反应的化学方程式为 。
(5)步骤③在加入稀硝酸前,需要将难溶物加入溶液中,以除去残留的;为使沉淀完全,浓度应大于 。(已知的)
(6)受热易分解,在时完全分解,失重率为,剩余固体为的氧化物,则该氧化物的化学式为 。
【答案】(1) 五 Ⅷ V形
(2)C
(3)KNO3、KCl
(4)
(5)
(6)RuO2
【分析】根据流程可知,第①步发生反应,第②步发生反应,第③步发生反应,据此分析解答。
【详解】(1)根据Ru的价电子排布式为[Kr]4d75s1,Ru在周期表中的位置是第五周期第Ⅷ族;成键电子对为2,孤对电子为=1,价电子互斥模型为平面三角形,空间构型为V形;
(2)图为吸收波谱的谱图,为红外光谱,测量仪器为红外光谱仪,答案选C;
(3)步骤①中加入NaNO2,亚硝酸钠发生歧化反应,反应无气体生成,根据氧化还原反应配平该反应为,生成的盐还有KNO3、KCl;
(4)步骤②生成的为难溶物,反应的化学方程式为;
(5)为使沉淀完全,则c()<1×10-5mol/L,浓度应大于mol/L
(6)设分解1mol,其质量为317g,当时完全分解,失重率为,剩余固体质量为317g×(1-58%)=133.14g,根据Ru守恒,n(Ru)=1mol,其含有的Ru质量为101g,剩余固体为的氧化物,则n(O)=,即固体中n(Ru)∶n(O)=1∶2,则该氧化物的化学式为RuO2。
3.(2023·重庆·高考真题)是一种用途广泛的磁性材料,以为原料制备并获得副产物水合物的工艺如下。
时各物质溶度积见下表:
物质
溶度积
回答下列问题:
(1)中元素的化合价是和 。的核外电子排布式为 。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,其原因是 。
(3)反应釜2中,加入和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为 。
②为加快反应速率,可采取的措施有 。(写出两项即可)。
(4)①反应釜3中,时,浓度为,理论上不超过 。
②称取水合物,加水溶解,加入过量,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,用标准溶液滴定,消耗。滴定达到终点的现象为 ,该副产物中的质量分数为 。
【答案】(1) +3 1s22s22p6
(2)防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁
(3) 适当升高温度、搅拌
(4) 11 最后半滴标准液加入后,溶液变为微红色,且半分钟内不变色 66.6%
【分析】溶液加入氧化钙生成氢氧化亚铁,溶液加入氧化钙和空气生成氢氧化铁,反应釜1、2中物质混合后调节pH,加压过滤分离出沉淀处理得到四氧化三铁,滤液处理得到氯化钙水合物;,
【详解】(1)可以写成,故元素的化合价是和+3。为氧原子得到2个电子形成的,核外电子排布式为1s22s22p6;
(2)空气中氧气具有氧化性,反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,其原因是防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁;
(3)①反应釜2中,加入和分散剂的同时通入空气,氧气将二价铁氧化三价铁,三价铁与氧化钙和水生成的氢氧化钙生成氢氧化铁,反应的离子方程式为。
②为加快反应速率,可采取的措施有适当升高温度、搅拌等;
(4)①反应釜3中,时,浓度为,反应不能使钙离子生成沉淀,防止引入杂质,故此时,pOH=3,pH=11,故理论上不超过11。
②高锰酸钾溶液紫红色,故滴定达到终点的现象为:最后半滴标准液加入后,溶液变为微红色,且半分钟内不变色;
氯化钙和草酸钠转化为草酸钙沉淀,草酸钙沉淀加入硫酸转化为草酸,草酸和高锰酸钾发生氧化还原反应:,结合质量守恒可知,,则该副产物中的质量分数为。
【点睛】
4.(2022·重庆·高考真题)电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等,对其处理的流程如图。
Sn与Si同族,25℃时相关的溶度积见表。
化学式
Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
1.0×10-56
4×10-38
2.5×10-20
(1)Na2SnO3的回收
①产品Na2SnO3中Sn的化合价是 。
②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+,且无气体生成,则生成的硝酸盐是 ,废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。
③沉淀1的主要成分是SnO2,焙烧时,与NaOH反应的化学方程式为 。
(2)滤液1的处理
①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是 。
②25℃时,为了使Cu2+沉淀完全,需调节溶液H+浓度不大于 mol•L-1。
(3)产品中锡含量的测定
称取产品1.500g,用大量盐酸溶解,在CO2保护下,先用Al片将Sn4+还原为Sn2+,再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定,以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—,终点时消耗KIO3溶液20.00mL。
①终点时的现象为 ,产生I2的离子反应方程式为 。
②产品中Sn的质量分数为 %。
【答案】(1) +4价 Sn(NO3)2、NH4NO3 SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O
(2) Fe(OH)3 2×10-7
(3) 滴入最后半滴KIO3标准溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色 IO+5I-+6H+=3I2+3H2O 47.6%
【分析】由题给流程可知,向退锡废液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为1.5,将锡的化合物转化为二氧化锡,过滤得到含有铁离子、铜离子的滤液1和沉淀1;向沉淀1中加入氢氧化钠焙烧将二氧化锡转化为锡酸钠后,水浸、过滤得到锡酸钠溶液,溶液经蒸发结晶得到锡酸钠。
【详解】(1)①由化合价代数和为0可知,锡酸钠中锡元素的化合价为+4价,故答案为:+4价;
②由分析可知,退锡工艺中发生的反应为锡与稀硝酸反应生成硝酸亚锡、硝酸铵和水,则则生成的硝酸盐是硝酸亚锡和硝酸铵,故答案为:Sn(NO3)2、NH4NO3;
③由沉淀1的主要成分是二氧化锡可知,焙烧时发生的反应为二氧化锡和氢氧化钠高温条件下反应生成锡酸钠和水,反应的化学方程式为SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O,故答案为:SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O;
(2)①由溶度积可知,向滤液1中加入氢氧化钠溶液,溶解度小的氢氧化铁先沉淀,故答案为:Fe(OH)3;
②由溶度积可知,25℃时,铜离子沉淀完全时,溶液中的氢氧根离子浓度为=5×10-8mol/L,则溶液中的氢离子浓度不大于2×10-7mol/L,故答案为:2×10-7;
(3)①由题意可知,碘酸钾先与二价锡离子反应生成碘离子,当二价锡反应完,碘离子与碘酸根反应生成碘单质,碘遇淀粉溶液变蓝色时,溶液由无色变为蓝色,则终点时的现象为滴入最后半滴碘酸钾标准溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,反应生成碘的离子方程式为IO+3Sn2++6H+=I-+3Sn4++3H2O,IO+5I-+6H+=3I2+3 H2O,故答案为:滴入最后半滴KIO3标准溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色;IO+5I-+6H+=3I2+3 H2O;
②由得失电子数目守恒可知,滴定消耗20.00mL0.1000mol•L-1碘酸钾溶液,则1.500g产品中锡元素的质量分数为×100%=47.6%,故答案为:47.6%。
5.(2021·重庆·高考真题)电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用如图流程进行逐一分离, 实现资源再利用。
已知: Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为 。
(2)还原池中有Cr3+生成,反应的离子方程式为 。
(3)沉淀1为Cr(OH)3,其性质与Al(OH)3相似,则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(4)Na2S溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示),沉淀2为 。
(5)若废水中还含有Cd2+,pH=4时Cd2+的浓度为 mol·L-1,用该结果说明Cd2+影响上述流程进行分离的原因是 (设H2S平衡浓度为1.0× 10-6mol·L-1。已知:H2S的K1=1.0×10-7,K2=7.0×10-15,Ksp(CdS)=7.0×10-27)
【答案】(1)+6
(2)
(3)Cr(OH)3+ NaOH = NaCrO2 + 2H2O
(4) S2- + H2O HS- + OH- CuS
(5) 1.0×10 -7mol/L 在沉淀池2中进行的沉淀Cu2+反应需要调节溶液体系pH=4,经过计算可以发现此时c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L,可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀,即沉淀2是CuS和CdS的混合物而无法准确分离开
【分析】废水经预处理后含有和少量的、,题目要对其中所含离子进行逐一分离, 实现资源再利用。这是解题的关键,根据要求“逐一分离”这一点,结合流程及题目给出的信息,可以推断沉淀1、沉淀2、沉淀3分别为、CuS、NiS。
【详解】(1)利用化合物中元素化合价代数和为0来解答,不过这里的是离子,所以各元素化合价代数和等于该离子所带的电荷数(要带上正负),即:若假设,则2x+7×(-2)=-2,可得x=+6,
故答案为:+6;
(2)从流程可知,还原池中加入了含有和少量的、废水,和用于调节溶液酸碱性的,且还原池中有生成,即转变成了,依据氧化还原反应的规律可推断转变为,按照电子守恒和质量守恒即可写出正确的离子反应方程式:,
故答案为:;
(3)的性质与相似,依据反应,可以写出与NaOH溶液反应的化学方程式,
故答案为:;
(4)溶液呈碱性是由于盐类水解,是多元弱酸的正盐,水解反应分两步进行:第一步,第二步;沉淀池2和沉淀池3都是利用溶液进行分离,结合可知,CuS更容易沉淀,故沉淀2为CuS;
故答案为:;CuS;
(5)H2S的、,pH=4时,,则,而沉淀池2中进行的沉淀反应需要调节溶液体系pH=4,此时,可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀,即沉淀2是CuS和CdS的混合物而无法准确分离开;
故答案为:;在沉淀池2中进行的沉淀Cu2+反应需要调节溶液体系pH=4,经过计算可以发现此时c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L,可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀,即沉淀2是CuS和CdS的混合物而无法准确分离开。
将本地区2025年模拟题(1-3模及名校模拟)进行汇编
1.(2025·云南昆明·一模)锗是一种重要的稀散金属,主要用于电子工业、光导纤维等领域。某锌浸渣中含有、、、、等,利用锌浸渣提取的实验流程如下图所示:
已知:①部分含锗微粒的存在形式与pH的关系为:
pH
存在形式
GeO
②部分金属离子的沉淀:
开始沉淀
7.5
2.3
6.2
沉淀完全
9.0
3.2
8.0
回答下列问题:
(1)基态锗原子中电子排布能量最高的能级为 ,“滤渣”的主要成分的化学式是 。
(2)在“还原浸出”步骤中发生反应的离子方程式为 ,物质A属于碱性氧化物,其化学式是 。
(3)“沉锗”操作后,Ge以的形式存在,随着pH的升高,Ge的沉淀率升高。“沉锗”操作理论上需控制pH范围为 。
(4)“酸溶”后,溶液的pH为1.8,向溶液中加入酒石酸萃取剂,其原理为酒石酸(,结构如图所示)与含锗微粒形成酒石酸络阴离子。
①“萃取锗”中主要反应的离子方程式为 。
②若升高,锗的萃取率下降,原因是 。
③“反萃取”中加入的物质B是 (填标号)。
a.溶液 b.溶液 c.溶液
【答案】(1) 4p 、
(2) CaO
(3)
(4) 生成后难以与酒石酸形成配合物 a
【分析】锌浸渣中含有、、、、,加入、还原浸出,被还原为,浸出液中含有,滤渣为、;题中给出物质A为碱性氧化物,酸溶后得到石膏,则物质A为;加入酒石酸和有机溶剂形成酒石酸络阴离子,加入物质B反萃取得到,时,以形式存在,则物质B为溶液,由此分析解答。
【详解】(1)锗原子电子排布式为,则最高能级为4p;由分析可知,“滤渣”的主要成分是、;
(2)还原浸出步骤中Fe2O3与硫酸反应生成,然后被还原,离子方程式为:;由分析可知,物质A属于碱性氧化物,酸溶后得到石膏,说明物质A中含有钙元素,则物质A为;
(3)“沉锗”操作后,Ge以的形式存在,随着pH的升高,Ge的沉淀率升高。当 pH < 2 时,离子溶解度高,无法沉淀;当 pH 逐渐升高至 , 发生水解,生成 ,当 pH 进一步升高时,形成沉淀;当 pH >12, 会与 OH⁻ 发生反应形成可溶性 ;当时可能会与 Ge 沉淀共存,则“沉锗”操作理论上需控制pH范围为;
(4)①“酸溶”后,溶液的pH为1.8,存在形式为,则“萃取锗”中主要反应的离子方程式为:;
②若升高,存在形式为,难以与酒石酸形成酒石酸络阴离子,导致锗的萃取率下降;
③反萃取后得到,存在形式为,说明此时溶液,则物质B为氢氧化钠溶液,答案选a。
2.(2025·重庆·一模)央视报道《王者归“铼”》:金属铼(Re)熔点高、耐磨、耐腐蚀,可用来制造航空发动机核心部件。以含铼废渣(主要含Re、、Fe、Ni和)为原料制备金属铼的工艺流程如图1所示。
已知:Ⅰ.本实验条件下,开始形成胶体的pH为1.5.
Ⅱ.“酸浸”浸液中含有、、;属于强酸;离子交换中存在平衡:
(1)铼是第六周期元素,与锰元素族序数相同,则基态Re原子的价电子排布式为 。
(2)“焙烧”常采用高压、通空气逆流操作(空气从焙烧炉下部通入,铼废渣粉末从中上部加入),其目的是 。
(3)“浸渣”的主要成分为 (填化学式)。
(4)其他条件相同时,“离子交换”过程中料液和D296体积比与Re交换率、Re交换量的关系如图2所示,混合液的pH与提取率的关系如图3所示。
①由图2和图3推断,“离子交换”选择的适宜条件为 。
②图3中,其他条件相同,混合液的pH>1.5时,的提取率降低的主要原因是 。
(5)“反萃取”时,选用的试剂X为盐酸的理由为 。
(6)常温下,如果“一系列操作”过程中有含铼溶液的pH=9.0,该溶液中 (填“>”“<”或“=”)。(已知:常温下)
(7)“热解”步骤反应的化学方程式为 。
【答案】(1)
(2)增大接触面积,提高反应速率,使焙烧充分,提高原料的利用率
(3)
(4) 料液和D296体积比为12:1,混合溶液的pH为1.5 pH>1.5,水解(或与)生成胶体吸附并聚沉
(5)加盐酸,可增大溶液中的,使平衡逆向移动,有利于反萃取,且盐酸易挥发,易除去
(6)>
(7)
【分析】含铼废料主要含Re、、Fe、Ni和,含铼废料在富氧空气中焙烧,硫化物生成二氧化硫,铼被氧化为Re2O7,铁生成氧化物,往烧渣中加入稀硫酸进行酸浸,浸渣是SiO2,浸液含强酸,调节pH值,再加入D296进行离子交换,分液出水相;往有机相中加入试剂X进行反萃取,分液出有机相;将水相中的溶质进行结晶,分离出晶体进行煅烧,得到Re2O7,通入H2进行热还原,得到Re,据此分析;
【详解】(1)铼是第六周期元素,与锰元素()族序数相同,则基态Re原子的价电子排布式为;
(2)“焙烧”常采用高压、通空气逆流操作(空气从焙烧炉下部通入,铼废渣粉末从中上部加入),其目的是:增大废料与空气的接触面积,提高反应速率,使焙烧充分,提高原料的利用率;
(3)SiO2难溶于水,“浸渣”的主要成分为SiO2;
(4)①由图1和图2可知,料液和D296体积比为、混合液为1.5时铼交换率最大,所以“离子交换”选择的适宜条件为料液和D296体积比为,混合液为1.5;
②由图2知,其他条件相同,混合液的时,的提取率降低的主要原因是pH>1.5,水解(或与)生成胶体吸附并聚沉;
(5)“反萃取”时,选用的试剂X为盐酸,对平衡有抑制作用,理由为:加盐酸,可增大溶液中的c(Cl-),使平衡逆向移动,有利于反萃取,且盐酸易挥发,易除去;
(6)⇒,故>;
(7)“热解”步骤反应和氧气反应生成氮气和,化学方程式为:;
3.(2025·重庆·模拟预测)工业上利用“钪钛渣”(主要含和,含少量)提取Sc的流程如图所示。
已知,①;②;③。
(1)基态Sc原子核外电子排布式为 ,Sc在元素周期表中的位置是第四周期第 族,中Si原子的杂化类型为 。
(2)若“氧化”后溶液中,则加氨水“调”的范围是 ,滤渣1的成分为 。
(3)“钪钛渣”加硫酸后,Ti元素转化为,“调”后加适量溶液,会水解,其水解反应的离子方程式为 。
(4)某实验小组对“沉钪”步骤进行实验探究,相关数据实验溶液如表,对比实验数据,最适合的条件是“实验1”的条件,则该条件的优点有 。
实验
溶液
沉淀颗粒
沉淀率/%
1
1:3
较粗
99.3
2
1:5
细
90.0
3
1:5
很细
93.1
(5)“沉钪”得到的沉淀是,将该沉淀在空气中加热,一段时间后,固体剩余率为80.%,则剩余固体物质的化学式为 。
【答案】(1)
(2)
(3) [或]
(4)沉淀率大,得到产物更多;草酸用量少,更节约原料;沉淀颗粒粗,更有利于过滤(答出两点即可)
(5)
【分析】向“钪钛渣”中加入硫酸后得到含的浸出液,不溶于酸首先分离,浸出液用空气氧化将转化为,加氨水调pH沉淀Fe,加NaOH沉淀Ti,加草酸沉淀Sc。
【详解】(1)Sc为21号元素,基态Sc原子核外电子排布式为;Sc在元素周期表中的位置是第四周期第B族;二氧化硅中每个硅原子与四个氧原子形成四个Si-O,因此Si的杂化方式是。
(2)加氨水“调”的目的是沉淀而不沉淀,因此溶液最小pH为完全沉淀时:,pH=14-11=3,最大pH为开始沉淀时:,,则加氨水“调”的范围是;据分析,滤渣1的成分为。
(3)中Ti为+4价,因此水解产物为(或),水解的离子方程式为 [或]。
(4)对比各实验数据,“实验1”的条件,则该条件的优点有沉淀率大,得到产物更多;草酸用量少,更节约原料;沉淀颗粒粗,更有利于过滤(答出两点即可)。
(5)摩尔质量为462g/mol,加热一段时间后,固体剩余率为80%,则此时固体摩尔质量为,数值减少92,约对应5个结晶水,则剩余固体物质的化学式为。
4.(2025·重庆·二模)锑白( )工业上主要用作颜料、阻燃剂、煤染剂和催化剂。以辉锑矿(主要成分为 ,含少量 、 、 、 )为原料制备锑白( )的工艺流程如图所示。
已知: ①浸出液中除含过量盐酸和 之外,还含有 。
② 。
③ 与 具有相似的化学性质。
回答下列问题:
(1)基态 Sb 原子的价层电子轨道表达式为 。
(2)加快酸浸速率的措施有 (写两种)。
(3)滤渣 1 的成分为硫和 。
(4)“沉铜、铅”步骤中, 、 起始浓度均为 。当铜、铅沉淀完全时,溶液中 。(当离子浓度 时认为沉淀完全)
(5)“除砷”时有 生成,则该反应的化学方程式为 。
(6)水解步骤中生成白色沉淀的离子方程式为 。“中和”的碱性物质选用氨水而不用 NaOH 溶液的原因是 。
(7) 在空气中充分加热,固体增重率约为 8.22%,则生成的氧化物化学式为 。
【答案】(1)
(2)适当升温、搅拌、适当增加盐酸浓度等
(3)
(4)
(5)
(6) 是一种两性氧化物,溶于氢氧化钠溶液,造成产率降低
(7)
【分析】辉锑矿加入盐酸“浸出”得“浸出液”,“浸出液”中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,“滤渣1”中除了生成的S之外,还有未溶解的二氧化硅,“浸出液”中加入Sb还原SbCl5,生成SbCl3,加入Na2S时保证Cu2+和Pb2+均沉淀完全,过滤得到的“滤渣2”为CuS、PbS,滤液中加入NaH2PO2除砷,反应生成亚磷酸、NaCl和砷单质,过滤得到含SbCl3溶液,水解得到,加入碱性物质得到;
【详解】(1)
Sb为51号元素,基态 Sb 原子的价层电子轨道表达式为;
(2)适当升温、搅拌、适当增加盐酸浓度等能够加快酸浸速率;
(3)由分析,二氧化硅和盐酸不反应,则滤渣 1 的成分为硫和;
(4)由数据可知,PbS较CuS溶解度大,则铅沉淀完全时,需要溶液中;
(5)由分析,“除砷”时反应生成亚磷酸、NaCl和砷单质、 ,则该反应中As化合价由+3变为0、P化合价由+1变为+3,结合电子守恒和质量守恒,化学方程式为;
(6)水解步骤中,水解生成白色沉淀,结合质量守恒,氯离子、水也会参与反应,同时还生成氢离子,离子方程式为。已知, 与 具有相似的化学性质,故“中和”的碱性物质选用氨水而不用 NaOH 溶液的原因是 是一种两性氧化物,溶于氢氧化钠溶液,造成产率降低;
(7)假设有1mol(为292g),则含有2molSb、3molO,在空气中充分加热被氧气氧化,固体增重率约为 8.22%,则增加质量292g×8.22%=24g为氧元素质量,则生成的氧化物中Sb、O物质的量之比为,故为。
5.(2025·内蒙古·二模)CdSe是一种半导体材料。以镉渣(主要成分是Cd,含少量的、、、等)为原料制备CdSe的流程如下。回答下列问题:
已知:
已知:
①几种金属离子以金属氢氧化物形式沉淀的pH如下:
金属离子
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.2
完全沉淀的pH
3.3
9.9
?
②常温下,;
③Co和Cd与硫酸反应后分别得到和。
(1)上述位于周期表ds区的金属中,第二电离能和第一电离能相差最大的是 (填元素符号)。
(2)“酸浸”时,其他条件相同,镉的浸出率与温度、时间的关系如图。当镉浸出率为时,宜采取的实验条件是 (选择温度、时间)。
(3)“除钴”时加入、,恰好得到CoSb合金。该反应的离子方程式为 。
(4)“除铁”时,先加入,后加入ZnO调节pH。调节pH的范围为 ;过滤得到的“渣2”的主要成分为和 (填化学式)。
(5)“电解”后的“废液”可以用于“ ”(填名称)工序,实现资源循环利用;如果用生石灰处理该“废液”,当pH为9(常温下)时, 。
(6)CdSe晶胞如图所示。已知:晶胞底边长为,高为,,,为阿伏加德罗常数的值。该晶体密度为 。
(7)制备CdSe纳米片的原理是在一定条件下和反应,发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)Cu
(2)100℃、6h
(3)
(4) 3.3≤pH<7.2 Fe(OH)3
(5) 酸浸
(6)
(7)+=CdSe+
【分析】本题是无机物制备类的工业流程题,镉渣用硫酸酸浸后Co和Cd与硫酸反应后分别得到和,同时其中含有、,除钴,除铁后再电解,电解时反应为,过滤后加入硒粉即可合成产物,以此解题。
【详解】(1)上述位于周期表ds区的金属有Zn、Cu,其中铜价层电子排布式为3d104s1,失去一个电子后形成稳定结构,其第二电离能和第一电离能相差最大,故答案为:Cu;
(2)由图可知,当镉浸出率为时,宜采取的实验条件是100℃、6h;
(3)根据题意“除钴”时加入、,恰好得到CoSb,即此时钴离子,氢离子、锌和反应生成CoSb,结合电荷守恒和元素守恒可知,离子方程式为:;
(4)ZnO调节溶液 pH 使Fe3+完全沉淀生成Fe(OH)3,Cd2+不 沉淀,由题可知,调节溶液pH的范围为3.3≤pH<7.2;则过滤得到的“渣2”的主要成分为和Fe(OH)3;
(5)电解硫酸镉溶液生成硫酸、镉和氧气,电解方程式为:,则“电解”后的“废液”可以用于酸浸工序,实现资源循环利用;当pH为9(常温下)时,c(OH-)=1×10-5,则;
(6)由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有Cd个数为:=2,Se个数为:=2,若CdSe的晶胞的高为a nm,底边长为b nm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则一个晶胞的质量为:,一个晶胞的体积为:cm3,则其晶体的密度为=g·cm-3(用含a、b、NA的代数式表示),故答案为:;
(7)根据题意和反应生成CdSe,则相应的方程式为:+=CdSe+。
6.(2025·重庆·模拟预测)砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)是同主族元素,其单质和化合物都有广泛的用途。
I.用精炼秘的烟尘(主要成分为Sb2O3、Bi2O3、As2O3等)为原料提取锑的流程如下图所示。
已知:Sb2O3、As2O3、Bi2O3都与盐酸反应生成氯化物,Sb3+易水解生成两种氯氧锑沉淀SbOCl、Sb4O5Cl2、As3+、Bi3+水解非常微弱。
(1)基态As原子的价层电子排布图为 ,Sb在元素周期表中的位置是 。
(2)在“酸浸”时要不断搅拌的目的是 。
(3)为了加快“转化”的速率,可适当升高温度,但温度不宜过高,其原因是 。
(4)离子晶体熔点的高低与离子所带的电荷数多少、半径大小、堆积紧密程度有关,试分析Sb2O3的熔点高于Bi2O3的原因是 。
(5)“转化”步骤中Sb4O5Cl2转化为Sb2O3的化学方程式为 。
Ⅱ.某同学用辉铋矿制取NaBiO3 (不溶于水),为了测定所制NaBiO3产品的纯度,该同学称取样品mg,加入足量稀硫酸和MnSO4溶液使其完全反应,再用0.1mol/LH2C2O4标准溶液滴定生成的,平行滴定三次,三次平均消耗标准液的体积为bmL(杂质不参加反应)。
(6)达到滴定终点时的现象是 ,产品的纯度为 。
【答案】(1) 第五周期第ⅤA族
(2)加快反应速率和提高“酸浸”效率
(3)温度过高氨水会挥发,增加了成本
(4)Sb2O3晶体比Bi2O3晶体堆积更加紧密,Bi2O3和Sb2O3阴阳离子所带电荷数相等,但Bi3+离子半径大于Sb3+,Bi2O3离子键更弱,故Bi2O3熔点低于Sb2O3
(5)Sb4O5Cl2+2NH3·H2O=2Sb2O3+2NH4Cl+H2O
(6) 当滴入最后半滴标准液,溶液的紫红色恰好褪去,且30s内不变为紫红色 (或)
【分析】精炼铋烟尘(主要成分为Sb2O3、As2O3、Bi2O3等)加入盐酸进行酸溶后,“酸浸”液的主要成分是SbCl3、BiCl3、AsCl3,加入水进行水解,根据题干信息可知,Sb3+易水解生成两种氯氧锑沉淀SbOCl、Sb4O5Cl2,过滤后滤出滤渣,加入氨水,促使SbOCl、Sb4O5Cl2转化为Sb2O3,加入C进行还原得目标产物。
【详解】(1)
已知As是33号元素,基态As原子的价层电子排布式为:4s24p3,故其价层电子排布图为,Sb与N为同主族,核外电子层数为5,故Sb在元素周期表中的位置是第五周期第ⅤA族,故答案为:;第五周期第ⅤA族;
(2)在“酸浸”时要不断搅拌可以增大物质之间的接触面积,加快反应速率、提高浸出率,故其目的是加快反应速率和提高“酸浸”效率,故答案为:加快反应速率和提高“酸浸”效率;
(3)由题干流程图可知,“转化”步骤中使用了氨水,而氨水在高温下易挥发,降低其利用率,故为了加快“转化”的速率,可适当升高温度,但温度不宜过高,其原因是温度过高氨水会挥发,增加了成本,故答案为:温度过高氨水会挥发,增加了成本;
(4)已知Sb2O3和Bi2O3均为离子晶体,Sb2O3晶体比Bi2O3晶体堆积更加紧密,Bi2O3和Sb2O3阴、阳离子所带电荷数相等,但Bi3+离子半径大于Sb3+,Bi2O3离子键更弱,故Bi2O3熔点低于Sb2O3,故答案为:Sb2O3晶体比Bi2O3晶体堆积更加紧密,Bi2O3和Sb2O3阴阳离子所带电荷数相等,但Bi3+离子半径大于Sb3+,Bi2O3离子键更弱,故Bi2O3熔点低于Sb2O3;
(5)由分析可知,“转化”步骤中Sb4O5Cl2转化为Sb2O3的化学方程式为Sb4O5Cl2+2NH3·H2O=2Sb2O3+2NH4Cl+H2O,故答案为:Sb4O5Cl2+2NH3·H2O=2Sb2O3+2NH4Cl+H2O;
(6)用0.1mol•L-1的H2C2O4标准溶液滴定,当滴入最后半滴H2C2O4标准溶液,紫红色恰好褪去且半分钟内不变为紫红色,说明到达滴定终点,若滴定终点时消耗H2C2O4溶液bmL,NaBiO3的相对分子质量为280,结合方程式5NaBiO3+2Mn2++14H+=2+5Na++5Bi3++7H2O、2+5H2C2O4+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O可知,5NaBiO3~2~5H2C2O4,则该产品的纯度是:×100%=(或),故答案为:当滴入最后半滴H2C2O4溶液标准溶液,紫红色恰好褪去且半分钟内不变为紫红色;(或)。
7.(2025·重庆·二模)钯(Pd)是一种银白色金属,质软、有良好的延展性和可塑性,块状金属钯能吸收大量氢气。用某废钯催化剂(主要杂质是碳和有机物及少量铁和锌)制备的流程如下:
(1)钯位于第五周期的第10个纵行,钯在周期表的 区;王水中含,的空间结构名称是 。
(2)为验证与形成了配位键,需用仪器测定的表征结构,所用的仪器是 (填字母)。
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.核磁共振氢谱仪 d.射线衍射仪
(3)已知为二元弱碱,在水中第一步电离为:,则其第二步电离的电离方程式为 ,与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
(4)“还原”时,还原的化学方程式为 。
(5)“沉钯”时加入盐酸的作用是 。
(6)海绵钯具有优良的储氢功能。假设海绵钯的密度为,储氢后,氢气的浓度为(吸附氢气的物质的量),则吸附的氢气体积(标准状况)是海绵钯体积的 倍(用含、的分数式表示)。
【答案】(1) d 平面三角形
(2)b
(3)
(4)
(5)中和(或与反应),促进转化为沉淀
(6)
【分析】废钯催化剂高温焚烧有机物、C、Fe、Zn、Pd被氧气氧化生成氧化物,有机物、C转化为尾气而除去,加入N2H4,PdO被N2H4还原产生Pd,Fe被还原为Fe单质,Zn被还原为Zn单质,再向其中加入王水,Pd、Fe、Zn都能溶于王水,其中Pd与王水反应得到H2[PdCl4]溶液,同时产生有毒无色气体NO气体,再向溶液中加入浓氨水调节溶液pH,钯转化为可溶性的[Pd(NH3)4]2+,铁离子、锌离子全部形成Fe(OH)3、Zn(OH)2沉淀,然后过滤,向滤液中加入盐酸,析出得到[Pd(NH3)2]Cl2黄色晶体,然后煅烧得到PdCl2,再经过还原得到Pd,据此解答。
【详解】(1)钯位于第五周期的第10个纵行,钯在周期表的d区;王水中含,的价层电子对数为,空间结构名称是平面三角形;
(2)红外光谱仪可以检测出化学键及官能团的信息,所以用测定的表征结构,所用的仪器是红外光谱仪;
(3)为二元弱碱,在水中第一步电离为:,则其第二步电离的电离方程式为,与硫酸形成的酸式盐,说明硫酸过量,所以化学式为;
(4)根据氧化还原反应的书写规则,还原的化学方程式为;
(5)“沉钯”时加入盐酸的作用是中和(或与反应),促进转化为沉淀;
(6)可知的质量为106g,密度为,得体积为,储氢后,氢气的浓度为,则体积为22.4rL,则吸附的氢气体积(标准状况)是海绵钯体积的。
8.(2025·重庆·模拟预测)多硫化物金矿石(主要成分是)中黄铁矿含量较多,自然金颗粒较小常被包裹在黄铁矿中。工业上先将这种金矿石焙烧,再用氰化钠溶液浸取,最终冶炼提取得金,其工艺流程如下。
已知:①浸出液中以形式存在;②滤液中以形式存在;③易挥发,有剧毒;④和不与稀酸性溶液反应。
(1)与、同族,且与相邻,、、原子序数依次增大,则在周期表中的位置为的价电子排布式为 。
(2)为了使金矿石焙烧充分,在焙烧时可采取的措施有 。
(3)“浸金”过程发生反应的离子方程式为 。
(4)“浸渣”的主要成分是 (写化学式)。
(5)将“滤液”进行“转化”、“吸收”的目的是 。
(6)取金矿石通过上述工艺流程冶炼金,用溶液分多次浸取,浸出液体积为,取“浸出液”,用酸性溶液滴定,到达滴定终点时消耗酸性溶液体积为,该金矿石中金的含量为 g/t(所含的两种元素均被酸性溶液氧化成无污染的气体)。
【答案】(1)第六周期IB族
(2)将金矿石粉碎、金矿石粉与空气采用逆流焙烧
(3)
(4)、
(5)生成溶液,使溶液重复利用
(6)3.349
【分析】金矿石经焙烧后,硫转化为二氧化硫,黄铁矿中的铁转化为氧化铁,经氰化钠溶液浸取后,、沉淀洗出,Au转化为;浸出液中加入Zn后,Au以单质形式析出,Zn转化为进入滤液;滤液加入稀硫酸后,得到硫酸锌溶液和氢氰酸,氢氰酸挥发被氢氧化钠溶液吸收转化为溶液重复利用,据此答题。
【详解】(1)因铜在第四周期IB族,因此金在第六周期第IB族,IB族的价电子排布式为,因此金的价电子排布式为;
(2)金矿石粉碎后会与空气接触面积更大焙烧更充分,另外将空气从焙烧容器中下口向上通,将金矿石粉从焙烧容器上口往下倒,采用逆流法焙烧更充分;
(3)“浸金”离子反应方程式为;
(4)会溶解于溶液,而、不溶于溶液,因此浸渣是、;
(5)“转化”是利用强酸生成弱酸,然后用溶液吸收,生成溶液,从而使溶液重复利用;
(6)与酸性反应方程式为,根据比例关系可计算出“浸出液”中反应后剩余的物质的量为,则浸出液与金络合的的物质的量为:,因此溶液中金的物质的量为,所以金矿石含金的质量为,因此每吨金矿石含金。
9.(2025·重庆·二模)钛被称为“二十一世纪的金属”,乳酸亚铁[]常作补铁制剂。工业上用钛铁矿(主要成分为,杂质有、CaO、MgO、等生产钛和乳酸亚铁的工艺流程如下:
已知:①酸性溶液中钛元素主要以形式存在,能水解;②25℃时,、、。回答下列问题:
(1)基态钛原子价层电子轨道表示式为 ;滤渣的主要成分为 (填化学式);试剂X为 。
(2)“沉铁”时需控制反应温度低于35℃,其主要目的是 。
(3)滤液1“沉钛”的离子方程式为 。
(4)已知滤液2中的浓度为0.8mol/L,的浓度为0.02mol/L,则滤液2中pH不大于(已知) 。
(5)上述流程中,“结晶”和“沉钛”顺序不宜交换的主要原因是 。
(6)与C、,在600℃时充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质
CO
分压(MPa)
①该温度下,与C、反应的总化学方程式为 。
②随着温度升高,尾气中CO的含量升高,主要原因是 。
【答案】(1) 、 Fe
(2)防止分解(或减少的水解)
(3)
(4)6.5
(5)沉钛时,需加入大量的水,不利于绿矾的结晶
(6) 随着温度升高,与C反应生成CO(或)
【分析】钛铁矿主要成分为,杂质有、CaO、MgO、等。钛铁矿用稀硫酸“酸浸”, 酸性溶液中钛元素主要以形式存在,可知溶液存在的阳离子为、Fe2+、Fe3+、Mg2+,CaO与硫酸反应生成硫酸钙沉淀,不与硫酸反应,过滤,滤渣中含有、CaSO4;滤液加铁粉把Fe3+还原为Fe2+,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得硫酸亚铁晶体;硫酸亚铁溶液加碳酸氢铵“沉铁”生成碳酸亚铁沉淀,碳酸亚铁加乳酸溶液转化为乳酸亚铁溶液;滤液1中含有、Mg2+、Fe2+,加大量热水使水解为沉淀,煅烧得TiO2,高温条件下TiO2、焦炭、氯气反应生成TiCl4、CO、CO2等。
【详解】(1)
Ti是22号元素,基态钛原子价电子排布式为3d24s2,基态钛原子价层电子轨道表示式为;CaO与硫酸反应生成硫酸钙沉淀,不与硫酸反应,所以滤渣的主要成分为、;试剂X把Fe3+还原为Fe2+,则X为Fe。
(2)碳酸氢铵受热易分解,为防止分解,“沉铁”时需控制反应温度低于35℃;
(3)滤液1中含有、Mg2+,加热水使水解为沉淀,离子方程式为;
(4)开始沉淀时c(OH-)=,此时pH=6.5;开始沉淀时c(OH-)=,此时pH=9.5,为防止Fe2+、Mg2+沉淀,滤液2中pH不大于6.5。
(5)沉钛时,需加入大量的水,不利于绿矾的结晶,所以“结晶”和“沉钛”顺序不宜交换;
(6)①根据表中数据可知,该温度下C主要生成CO和CO2,根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比,可知、CO和的物质的量之比约是5:2:4,该温度下,与C、反应的总化学方程式为。
②随着温度升高,与C反应生成CO,所以尾气中CO的含量升高。
10.(2025·江西新余·二模)钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属,广泛用于尖端科技领域。从某种磷精矿(主要成分为,含少量、、、)分离稀土元素钪(Sc)的工业流程如下:
(1)写出“酸浸”过程中与发生反应的化学方程式 。
(2)“萃取”的目的是富集Sc,但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。
①通过制得有机磷萃取剂,其中—R代表烃基,—R不同,产率也不同。当—R为“”时,产率 (填“大于”、“小于”或“等于”)—R为“”时,请从结构的角度分析原因 。
②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入,、、的沉淀率随pH的变化如图1,试剂X为 (填“”或“”),应控制最佳pH为 。
图1
(3)已知,,。“沉钪”时,发生反应,此反应的平衡常数 (用含a、b、c的代数式表示)。
(4)草酸钪晶体在空气中加热,随温度的变化情况如图2所示。后固体的化学式为 。
图2
【答案】(1)
(2) 大于 随着碳原子数增加,“”推电子能力强于“”,键更难断裂,产率降低 2
(3)
(4)
【分析】磷精矿加入硝酸酸浸,二氧化硅不反应,过滤得到滤渣1,稀土元素、铁、钙元素进入滤液,加入萃取剂萃取出稀土元素,然后加入试剂X为亚硫酸钠将三价铁转化为二价铁,通入氨气,调节pH分离出含有稀土的固相,再加入硝酸溶解,加入硫酸除去钙元素得到硫酸钙为滤渣2,滤液加入草酸沉淀分离出草酸钪晶体。
【详解】(1)“酸浸”过程中与发生反应而溶解,化学方程式为:;
(2)①随着碳原子数增加,“”推电子能力强于“”,O-H键更难断裂,不利于正向进行,产率降低,所以当—R为“”时,产率大于—R为“”时; ②根据图中各离子的沉淀率,应加入还原剂,将Fe3+还原为Fe2+,控制pH为2,使Sc3+沉淀,Fe2+几乎不沉淀,有利于分离除杂,故试剂X为;
(3)此反应的平衡常数 ;
(4)1mol草酸钪晶体的质量为462g,550℃时,质量减少462g×(19.5%+3.9%)≈108g,根据质量守恒,1mol草酸钪晶体含6molH2O,6molH2O的质量为108g,可知550℃时剩余固体为,850℃时固体质量剩余462g×(1-19.5%-3.9%-46.8%)≈138g,的摩尔质量为138g/mol,根据钪原子守恒,可知850℃时剩余固体为。
11.(2025·重庆·模拟预测)从含有,等的废催化剂中提取金属钛和五氧化二钒的工艺流程如下图所示:
已知:钛酸钠难溶于水;价V在酸性溶液中以形式存在。
(1)基态V原子的价层电子排布图为 ;的空间结构名称是 。
(2)由制取时,通入的作用是 。
(3)“高温碱浸”时生成钛酸钠的离子方程式为 。
(4)图中由制取的化学方程式为 。
(5)“沉钒”时,溶液的控制在8左右,沉钒率高,低于7.5或高于8时沉钒率均低,其原因是 。
(6)“沉钒”后要进行过滤、洗涤,判断已洗净的实验操作和现象是 。
(7)测定回收所得样品的纯度:称取样品,用稀硫酸溶解配制得溶液。量取溶液于锥形瓶中,加入过量的溶液,再用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。计算得样品的纯度为 。(杂质不参与反应)
(已知:,)
【答案】(1) 正四面体形
(2)防止高温下和被氧化
(3)
(4)
(5)过低,转化为程度大;过高,转化为程度大,两种因素均使沉钒率降低
(6)取最后一次洗涤液于试管中,先加入稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,无白色沉淀产生,则已洗净
(7)
【分析】废催化剂(含有),用NaOH溶液高温碱浸,得到钛酸钠溶液和钒钨液,钛酸钠溶液用硫酸溶液酸浸得到H2TiO3,H2TiO3焙烧得到TiO2,TiO2和过量C、Cl2反应生成TiCl4,TiCl4和Mg反应生成Ti;钒钨液用盐酸调pH得到H2WO4和NaVO3,NaVO3和NH4Cl反应生成NH4VO3,焙烧NH4VO3得到V2O5。
【详解】(1)
V是23号元素,基态V原子的价层电子排布图为,中心原子价层电子对数为4+=4,且不含孤电子对,空间构型为正四面体形。
(2)和易被氧气氧化,由制取时,通入的作用是防止高温下和被氧化。
(3)“高温碱浸”时和NaOH溶液反应生成难溶于水的钛酸钠,离子方程式为:。
(4)TiO2和过量C、Cl2反应生成TiCl4,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
(5)“沉钒”时,溶液的控制在8左右,沉钒率高,低于7.5或高于8时沉钒率均低,其原因是:过低,转化为程度大;过高,转化为程度大,两种因素均使沉钒率降低。
(6)“沉钒”后要进行过滤、洗涤,目的是除去表面留有的Cl-,判断是否洗净,只需要检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-,实验操作和现象是:取最后一次洗涤液于试管中,先加入稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,无白色沉淀产生,则已洗净。
(7)25.00mL溶液中加入0.00400mol Fe2+,用0.01000mol L-1 KMnO4滴定其余Fe2+需20.00mL,KMnO4物质的量为 0.01000mol· L-1× 0.02000L=2.00×10-4mol,由,可知消耗Fe2+物质的量= 5×(2.00×10-4mol) = 1.00×10-3mol,剩余Fe2+物质的量= 0.00400mol-1.00×10-3mol =0.00300mol,由可知,25.00mL溶液中的物质的量为 0.00300mol,整体250mL溶液中的物质的量=0.0300mol,因此V2O5的物质的量为0.0150mol,质量为0.0150mol × (51×2 + 16×5)g ·mol-1= 0.0150× 182g=2.73g,样品原质量为3.00g,V2O5含量为2.73g,样品的纯度为 ≈ 91%。
12.(2025·重庆·一模)镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子的轨道表示式为 。
(2)“滤渣Ⅰ”主要成分是 (填化学式)。
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁矾沉淀,该反应的离子方程式为 。
(4)①“萃取”时需充分振荡,目的是 。
②“萃取”和“反萃取”可简单表示为:。在萃取过程中加入适量氨水,其作用是 。
(5)常温下,,若起始时,“沉钴”过程中应控制 。
(6)在空气中能受热分解,测得剩余固体的质量与起始的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温度变化曲线如图所示。
将固体置于热解装置中,通入空气流,在 ℃(填范围)煅烧至恒重即可得到。(已知的摩尔质量为119g/mol,的摩尔质量为241g/mol)
【答案】(1)
(2)、
(3)
(4) 增大有机溶剂与溶液的接触面积,提高的萃取率 消耗,促进平衡向正反应方向移动,提高萃取率
(5)7.3
(6)
【分析】工业上以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程为:将含镍废料先加稀硫酸进行酸浸,不溶,BaO与反应生成沉淀,过滤后形成滤渣I除去;其余氧化物溶于稀硫酸转化为含、、、、的酸性滤液,在滤液中加入将氧化为,再加入调节溶液pH,将转化为沉淀过滤除去,剩下含、的滤液加入有机萃取剂把萃取到有机溶剂中分液进行分离,然后往有机层中加入硫酸进行反萃取重新得到,经过一系列处理得到产品之一;前面萃取分液后含的水层加入沉钴后得到产品之二,据此分析解答。
【详解】(1)Co为27号元素,位于周期表中第四周期第VIII族,基态Co原子的价层电子排布式为:,则基态Co原子的价层电子的轨道表示式为:。
故答案为:。
(2)根据分析,滤渣I的主要成分为不与稀硫酸反应的以及能与稀硫酸反应的BaO生成的沉淀。
故答案为:、。
(3)“调pH”过程是使在溶液中最后转化为沉淀的过程,则反应的离子方程式为:。
故答案为:。
(4)①“萃取”的目的是将含、的滤液加入有机萃取剂把萃取到有机溶剂中通过分液进行分离,萃取中充分振荡的目的是:增大有机溶剂与溶液的接触面积,提高的萃取率;
②“萃取”和“反萃取”可简单表示为:,正反应为萃取过程,逆反应为反萃取过程;在萃取过程中加入适量氨水,可以消耗,促进平衡向正反应方向移动,提高萃取率。
故答案为:增大有机溶剂与溶液的接触面积,提高的萃取率;消耗,促进平衡向正反应方向移动,提高萃取率。
(5)常温下,,若起始时,“沉钴”时的pH为:,解得,则,,最后得到“沉钴”过程中应控制。
故答案为:7.3。
(6)在空气中能受热分解,根据测得剩余固体的质量与起始的质量的比值(剩余固体的质量分数)图可知,受热后得到的产物可能是:、、,取 分别得到上面3种产物的剩余固体的质量分数为:、、;根据以上数据再结合图形可以得出,在煅烧至恒重即可得到。
故答案为:。
13.(2025·重庆·一模)四钼酸铵的用途非常广泛,可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂、电化学应用等。下图是用辉钼矿(含、、、、等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图:
已知:①、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐。
②当溶液中离子浓度小于时,可认为离子已完全沉淀。
③下部分难溶物的()的数值如下表:
难溶物
39
20
33
(1)四钼酸铵中元素的化合价为 ,基态原子的价层电子排布图为 。
(2)“氧化焙烧”时,反应生成和,则该反应的化学方程式为 ;在“溶液”中通入气体1和气体2的顺序是先通入 再通入 (填化学式)。
(3)“沉钒”时,加入过量的目的是 。
(4)“净化”过程加入氨水调节溶液,需将溶液的调至大于,其原因是 。
(5)生成聚合硫酸铝铁的离子反应为:(系数未配平),若生成沉淀,理论上产生的气体在标准状况下的体积为 。
【答案】(1)
(2)
(3)增大浓度,促进尽可能完全析出
(4)为使、、沉淀完全,需要的最大,沉淀完全需要的大于
(5)
【分析】辉钼矿(含、、、、等)加入纯碱、氧气焙烧,反应生成和,、均可与纯碱反应生成对应的钠盐,焙烧产生的气体1主要为CO2;加入,相应的金属元素转化为金属阳离子,钒元素转化为,加入氨水净化,沉淀,得到滤渣1为;向滤液中加入沉钼,得到(NH4)2Mo4O13·2H2O晶体;焙烧生成和,氨气、二氧化碳与溶液X反应,经一系列操作得到纯碱,则溶液X是饱和溶液,滤渣1为,加入酸溶,再加入聚合得到聚合硫酸铝铁,据此解答。
【详解】(1)根据化合价代数和为0可知,(NH4)2Mo4O13·2H2O中元素的化合价为+6价;基态原子的价层电子排布式为,排布图为:;
(2)“氧化焙烧”时,反应生成和,则该氧化还原反应的化学方程式为:2MoS2+6Na2CO3+9O22Na2MoO4+4Na2SO4+6CO2;
“溶液”是饱和溶液,CO2在其中溶解度较小,应先通NH3,再通CO2;
(3)“沉钒”时,加入过量的目的是提高浓度,促进尽可能完全析出,提高原料利用率;
(4)“净化”过程加入氨水调节溶液,沉淀,由表中数据可知,沉淀[Cu(OH)2]需要的pH最大,完全沉淀时,=,pH>6.5;
(5)将离子反应配平得到:,生成1mol沉淀,同时生成nmolCO2,在标准状况下的体积为22.4nL。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。