【題目】氨浸菱鋅礦制備活性氧化鋅,成本低,選擇性好,其工藝流程如下:
(1)濾渣Ⅰ主要成分的化學(xué)式為___________。
(2)浸取液中含少量Pb2+、Cu2+等重金屬離子,可加入試劑Ⅰ除去,試劑Ⅰ為___________,在實(shí)際操作過程中加入量遠(yuǎn)高于理論量,可能的原因是___________。
(3)過濾Ⅱ后得到Zn(NH3)4CO3溶液,經(jīng)水蒸汽加熱法可析出堿式 [ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]沉淀,其反應(yīng)化學(xué)方程式為___________。
(4)蒸氨過程中會有部分氨氣逸出,可用電化學(xué)氣敏傳感器監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,原理如圖所示。負(fù)極的電極反應(yīng)為___________,假設(shè)蒸氨過程中逸出氨氣16.8L (標(biāo)準(zhǔn)狀況)進(jìn)入傳感器,另一極需要通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為___________。
(5)蒸氨完成時(shí),廢液中殘余氨含量需小于0.2mol/L,若殘余氨濃度過低,水蒸汽用量增大,回收氨水中氨濃度降低,不利于循環(huán)使用;若殘余氨濃度過高,會導(dǎo)致___________。
【答案】CaCO3 Zn 有副反應(yīng)發(fā)生(或置換反應(yīng)在固體表面進(jìn)行,利用率不高) 3Zn(NH3)4CO3+3H2OZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+12NH3↑+2CO2↑ 2NH3-6e-+60H-=N2+6H2O 12.6L 殘余鋅濃度大,造成損失
【解析】
礦粉、碳酸氫銨、熟石灰浸取,會生成碳酸鈣。置換反應(yīng)可以除去某些金屬離子,過濾得到濾渣,為置換出來的金屬單質(zhì)。
(1)NH4HCO3和Ca(OH)2生成CaCO3沉淀,所以濾渣Ⅰ的主要成分為CaCO3,答案為CaCO3;
(2)根據(jù)圖示,該反應(yīng)為置換反應(yīng),除去金屬離子,需要加入金屬單質(zhì),但是又不能引入新的雜質(zhì),因此選用Zn,實(shí)際用量高于理論值說明除了置換反應(yīng),可能還有其他反應(yīng)消耗了Zn,或者置換的金屬附著在Zn的表面,阻止了Zn的反應(yīng),答案為Zn 有副反應(yīng)發(fā)生(或置換反應(yīng)在固體表面進(jìn)行,利用率不高);
(3)過濾Ⅱ后得到Zn(NH3)4CO3溶液,經(jīng)水蒸汽加熱法可析出堿式 [ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]沉淀,與水作用,而化合價(jià)沒有變化,主要根據(jù)原子守恒寫方程式,答案為3Zn(NH3)4CO3+3H2OZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+12NH3↑+2CO2↑;
(4)原電池中O2得到電子,為正極,NH3失去電子生成N2為負(fù)極,電解質(zhì)溶液為堿性,電極反應(yīng)為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。得失電子守恒,電池總反應(yīng)為4NH3+3O2N2+6H2O,逸出氨氣16.8L,體積比等于物質(zhì)的量之比,則氧氣的體積為12.6L,答案為2NH3-6e-+60H-=N2+6H2O 12.6L;
(5)弱殘余氨濃度過高,Zn(NH3)4CO3的殘留過高,不能完全轉(zhuǎn)化為ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,則殘余鋅濃度大,造成損失,答案為殘余鋅濃度大,造成損失。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Y是合成香料、醫(yī)藥、農(nóng)藥及染料的重要中間體,可由X在酸性條件下反應(yīng)得到:
下列說法正確的是( )
A. X分子中所有碳原子可能共平面
B. X、Y分別與足量H2加成后的分子中均含有手性碳原子
C. Y可以發(fā)生顯色、氧化和還原反應(yīng),還可以與甲醛發(fā)生縮聚反應(yīng)
D. 等物質(zhì)的量的X、Y分別與NaOH溶液反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為4∶3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】砷和鎳均為重要的無機(jī)材料,在化工領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
(1)基態(tài)As原子的價(jià)層電子的電子云輪廓圖形狀為_____________。與砷同周期的主族元素的基態(tài)原子中,第一電離能最大的為_____________(填元素符號。)
(2)Na3AsO3可用于碘的微量分析。
①Na+的焰色反應(yīng)呈黃色,金屬元素能產(chǎn)生焰色反應(yīng)的微觀原因?yàn)?/span>__________________________。
②Na3AsO3中所含陰離子的立體構(gòu)型為_____________,寫出一種與其互為等電子體的分子:_____________(填化學(xué)式)。
(3)可用于合成Ni2+的配體,M中C原子的雜化方式為___________,其所含鍵和π鍵的數(shù)目之比為___________。
(4)Ni與Ca處于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬Ni的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)均比金屬Ca的高,其原因?yàn)?/span>___________。區(qū)分晶體Ni和非晶體Ni的最可靠的科學(xué)方法為___________。
(5)某砷鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度ρ=___________g·cm-3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng): mA(氣)+nB(氣) pC(氣)+qD(氣),當(dāng)m、n、p、q為任意正整數(shù)時(shí),下列狀態(tài):①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化, ②體系的密度不再發(fā)生變化, ③各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變, ④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變,⑤反應(yīng)速率vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,其中,能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是
A. ③④ B. ②③④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在兩個(gè)密閉容器中,分別充滿等物質(zhì)的量的甲、乙兩種氣體,它們的溫度和摩爾質(zhì)量均相同。試根據(jù)甲、乙的密度(ρ)的關(guān)系,下列說法中正確的是
A. 若ρ(甲)>ρ(乙),則氣體體積:甲<乙
B. 若ρ(甲)>ρ(乙),則分子數(shù):甲>乙
C. 若ρ(甲)<ρ(乙),則氣體摩爾體積:甲<乙
D. 若ρ(甲)<ρ(乙),則氣體的壓強(qiáng):甲>乙
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫能被視為最具發(fā)歸力的清潔能源,開發(fā)新型儲氣材料是氫能利用的重要研究方向。請回答下列問題:
Ⅰ.化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲氫材料,可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過如 下反應(yīng)制得:3CH4+2 (HB=NH) 3+6H2O=3CO2+6H3BNH3
(1)基態(tài)B原子的價(jià)電子排布式為___________,B、C, N, O第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_________,CH4、H2O、CO2的鍵角按照由大到小的順序排列為___________。
(2)與(HB=NH)3,互為等電子體的有機(jī)分子為___________(填分子式)。
Ⅱ.氫氣的安全貯存和運(yùn)輸是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵。
(1)印度尼赫魯先進(jìn)科學(xué)研宄中心的Datta和Pati等人借助ADF軟件對一種新 型環(huán)烯類儲氫材料(C16S8)進(jìn)行研宄,從理論角度證明這種材料的分子呈平面結(jié)構(gòu)(如圖),每個(gè)雜環(huán)平面上下兩側(cè)最多可吸附10個(gè)H2分子。
①C16S8分子中C原子和S原子的雜化軌道類型分別為___________。
②相關(guān)鍵長數(shù)據(jù)如表所示:
化學(xué)鍵 | C-S | C=S | C16S8中碳硫鍵 |
鍵長/pm | 181 | 155 | 176 |
從表中數(shù)據(jù)看出,C16S8中碳硫鍵鍵長介于C—S鍵與C=S鍵之間,原因可能______________________。
③C16S8與H2微粒間的作用力是___________。
(2)有儲氫功能的銅合金晶體具有立方最密堆積結(jié)構(gòu),晶胞中Cu原子位于面心,Ag 原子位于頂點(diǎn),氫原子可進(jìn)到由Cu原子與Ag原子構(gòu)成的四面體空隙中。該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與CaF2(如圖)相似,該晶體儲氫后的化學(xué)式為___________。
(3)MgH2是金屬氫化物儲氫材料,其晶胞如上圖所示,該晶體的密度為agcm-3,則晶胞的體積為___________cm3(用含a、NA的代數(shù)式表示,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對可逆反應(yīng)4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g)+ 6H2O(g),下列敘述正確的是
A. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),4υ正(O2)= 5υ逆(NO)
B. 若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí),消耗x mol NH3 ,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減少,逆反應(yīng)速率增大
D. 化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是:2υ正(NH3)= 3υ正(H2O)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】298K時(shí),用0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL同濃度的甲酸溶液過程中溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示(已知:HCOOH溶液的Ka=l.0×10-4.0)
下列有關(guān)敘述正確的是
A. 該滴定過程應(yīng)該選擇甲基橙作為指示劑
B. 圖中a、b兩點(diǎn)氷的電離程度:b>a
C. 當(dāng)加入10.00mL NaOH溶液時(shí),溶液中:c(HCOO)>c(H+)>c(Na+)>c(OH)
D. 當(dāng)加入20.00mL NaOH溶液時(shí),溶液pH>8.0
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮和硫的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中具有重要應(yīng)用。請回答下列問題:
(1)航天領(lǐng)域中常用N2H4作為火箭發(fā)射的助燃劑。N2H4與氨氣相似,是一種堿性氣體,易溶于水,生成弱堿N2H4·H2O。用電離方程式表示N2H4·H2O顯堿性的原因是:____________________________________________。
(2)在恒溫條件下,1 mol NO2和足量C發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),測得平衡時(shí)NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:
①A、B兩點(diǎn)的濃度平衡常數(shù)關(guān)系:Kc(A) ___________Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)
②A、B、C三點(diǎn)中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是___________(填“A”或“B”或“C”)點(diǎn)。
③計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=___________MPa(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)已知:亞硝酸(HNO2)性質(zhì)和硝酸類似,但它是一種弱酸。常溫下亞硝酸的電離平衡常數(shù)Ka=5.1×10-4;H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.61×10-11。在常溫下向含有2mol碳酸鈉的溶液中加入1mol的HNO2后,則溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的離子濃度由大到小的順序是______________________。
(4)已知:常溫下甲胺(CH3NH2)的電離常數(shù)為Kb,且pKb=-lgKb=3.4水溶液中有CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-。常溫下向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)時(shí),則溶液pH=_______。
(5)一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來,但產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:
①CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H=+210.5kJ· mol-1
②CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+ 4CO2(g) △H=-189.2 kJ· mol-1
反應(yīng)CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H=___________ kJ· mol-1
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