题目
题型:不详难度:来源:
试回答下列问题:
(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO): ;
(2)写出ZrOCl2•8H2O在900℃生成ZrO2的反应方程式 ;
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是 (单选);
A.二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料 |
B.1纳米=10-10米 |
C.锆合金的硬度比纯锆要高 |
D.日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起 |
答案
(1)4C+4Cl2+ZrSiO4ZrCl4+SiCl4+4CO(3分)
(2)ZrOCl2•8H2O ZrO2+2HCl↑+7H2O↑(3分)
(3)B (2分)
(4)负(2分) O2 +4e-= 2O2-(3分)
C4H10 —26e-+13O2-=4CO2 +5H2O(3分)
解析
试题分析:(1)依题意,ZrSiO4、Cl2、C在高温下发生氧化还原反应,生成SiCl4、ZrCl4和CO,氯元素由0降为—1价,碳元素由0升为+2价,根据化合价升降总数相等、原子个数守恒,则该反应为ZrSiO4+4Cl2+4CSiCl4+ZrCl4+4CO;(2)ZrOCl2•8H2O在900℃下发生分解反应,生成ZrO2、HCl、H2O,该反应不涉及氧化还原反应,设反应物的系数为1,根据原子个数守恒可得:ZrOCl2•8H2OZrO2+2HCl↑+7H2O↑;(3)陶瓷是传统无机非金属材料,二氧化锆纳米陶瓷是新型陶瓷,故A正确;纳米级二氧化锆是化合物或纯净物,它分散到空气或水中形成的分散系或混合物属于胶体,故B不正确;合金的硬度一般比其成分金属大,熔点比其成分金属低,故C正确;锆和铁都是过渡金属,铁在高温下与水蒸气发生置换反应,放出氢气,混有空气的氢气遇热可能爆炸,由此类比推断锆合金具有类似的性质,故D正确;(4)根据原电池原理,电子从负极出发经过外电路流向正极,则内电路中阴离子移向负极,阳离子移向正极,因此该熔融氧化物为电解质的新型电池中氧离子移向负极;依题意,正极的主要反应物是氧气,氧元素化合价由0降为—2价,1个氧原子得到2个电子,1个氧气分子得到4个电子,则正极反应式为O2 +4e-= 2O2-;负极的主要反应物和产物分别是甲烷和二氧化碳气体,即C4H10→4CO2;碳元素化合价总数由—10升为+16价,则1个丁烷分子失去26个电子,则C4H10—26e-→4CO2;左边带26个正电,右边不带电,根据熔融状态下能传导氧离子,因此用13个氧离子使左右电荷守恒,则C4H10—26e-+13O2-→4CO2;左边比右边多10个H、5个O,根据原子个数守恒配平可得负极反应式:C4H10—26e-+13O2-=4CO2+5H2O。
核心考点
试题【锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4),】;主要考察你对气体的净化、干燥、吸收与收集等知识点的理解。[详细]
举一反三
Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
物 质 | Cu(OH)2 | Fe (OH)2 | Fe (OH)3 |
开始沉淀pH | 4.2 | 5.8 | 1.2 |
完全沉淀pH | 6.7 | 8.3 | 3.2 |
(1)滤渣的主要成分是 (写化学式)。
(2)调节反应A后溶液的pH范围应为 。选择的试剂最合适的是 (填序号)。
a.氨水 b.稀硫酸 c.氢氧化钠 d.碳酸铜
(3)反应B的温度如过高,则所得蓝绿色产品中可能会出现的杂质是 。
(4)将Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀。用相应的离子方程式表示:
① 沉淀只有CuCO3: ;
② 沉淀只有Cu(OH)2且放出气泡: 。
(5)碱式碳酸铜的组成可表示为:aCuCO3•bCu(OH)2•cH2O。要测定其组成,甲同学设计的实验方案中需要如下五个步骤:①称量样品的质量;②高温分解;③测出CO2的质量;④测出水蒸汽的质量;⑤称量CuO的质量。而乙同学认为除步骤②外,实验只需测定四个量中的三个即可,则合理的组合为 (填序号,写一组即可)。
(1)I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。写出MnO2、CuS与硫酸反应的化学方程式: ;
(2)已知Fe(OH)3、Al(OH)3、Zn(OH)2三种物质开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Zn(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.3 | 4.0 | 5.6 |
完全沉淀pH | 4.1 | 5.2 | 8.0 |
则III中调节溶液的pH至5.2~5.4,此时生成沉淀M的成分为 (写化学式),III中加入MnO2的作用是 ;
(3)Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线(g/100g水)如图,则IV中得到Na2SO4固体的操作是:将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶、 、用乙醇洗涤后干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是 ;
(4)V是用惰性电极电解制得Zn和MnO2,则阳极的电极反应式为 ;
(5)绿色化学思想在本工艺中得到了充分体现,在本工艺流程中可循环使用的主要物质有:MnO2、ZnCO3、MnCO3、 和 (写化学式)。
(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”的原理反应为: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 。
(4)“沉淀”中含杂质离子主要有SO42-、F-、 和 ;“操作X”包括 和 。
(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(如图所示)。电池反应为LiCoO2+C6 CoO2+LiC6,写出该电池放电时的正极反应式 。
Ⅰ:某工厂对制革工业污泥中Cr(III)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cu2+ | Cr3+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | —— | —— | 4.7 | —— |
沉淀完全时的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 6.7 | 9 (>9溶解) |
(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需 。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是 (至少答一点)。
(3)调节溶液的pH=8是为了除去 离子。钠离子交换树脂的原理为:
Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的的杂质离子是 。
(4)Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)的溶度积Ksp= c(Cr3+)• c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。
(5)还原过程发生以下反应(请配平): Na2Cr2O7+ SO2+
= Cr(OH) (H2O)5SO4+ Na2SO4;
Ⅱ:工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。
其中一种处理方法为电解法:该法用Fe做电极,电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。用Fe做电极的原因为
在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。
(1)操作I包括蒸发结晶、____________。
(2)操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10-3 mol·L-1,要使镁离子产生沉淀,溶液的pH最低应为_____________。(已知:Ksp[Mg(OH)2]= 1.8×10-11)
(3)反应I中CO(NH2)2与H2O反应生成CO2和NH3·H2O,还发生另一主要化学反应的离子方程式为______________________________。
(4)某科研小组研究反应I在378K~398K时的反应时问、反应物的物质的量配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响。请完成以下实验设计表:
实验 编号 | T/K | 反应 时间/h | 反应物的物质的量配比 n[CO(NH2)2]∶n[MgCl2•6H2O] | 实验目的 |
① | 378 | 3 | 3∶1 | (I)实验①和③探究探究反应物的物质的量配比对产率的影响; (II)实验②和④探究 ; (III)实验②和 探究反应时间对产 率的影响。 |
② | 378 | 4 | 4∶1 | |
③ | 378 | 3 | | |
④ | 398 | 4 | 4∶1 |
(5)下图为反应的温度对纳米MgO产率的影响。请归纳出温度对纳米MgO产率的影响规律________________________________。
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