2014高考化学强化复习一:
无机综合应用一
【例题】
晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下: ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HCl③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅 已知SiHCl3,能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。 请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为 。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为 。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
A
B
C
D
SiHCl3+H2
①装置B中的试剂是 。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是 _______________________________________。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是 ,装置D不能采用普通玻璃管的原因是 ,装置D中发生反应的化学方程式为 。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及 。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是 。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液
【分析】
本题主要考查了:反应原理(方程式的书写)、物质的分离提纯、反应条件的控制、物质(Fe)的检验。要求考生具有从信息中提取实质性的内容与已有知识进行整合重组的能力。
第(1)小题,高温下C参与的还原反应的产物是CO而非CO2,所以粗硅的制备原理是:SiO2+2C
Si+2CO↑
1
第(2)小题,对沸点不同的液态混合物分离提纯的方法一般选择分馏(或蒸馏)
第(3)小题,从装置的图和题目信息可知A装置是制备氢气,但因含有H2O(g)不能直接还原SiHCl3,所以必须进行洗气干燥,所以装置B中的试剂应该是浓硫酸;而SiHCl3与H2的反应制得纯硅SiHCl3+H2
Si+3HCl,其温度高达1000~1100℃,只能在装置D石英管中进行,因为在此反应温度下,
普通玻璃会软化。显然,装置C是使液态的SiHCl3气化,并与H2充分混合。由于硅在高温下易与空气中的氧气反应,所以,实验要取得成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及排尽装置中的空气。
第(4)小题,微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解后溶液中的Fe主要以Fe2+离子的形式存在,检验的方法一般是将其氧化成Fe3+用KSCN试液检验。
该装置产生的尾气主要成分是什么?处理时应注意什么?(HCl、H2;应注意降温、防倒吸以及循环利用)
答案:(1)SiO2+2C
Si+2CO↑
(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的 SiHCI3 气化
②有固体物质生成 在反应温度下,普通玻璃会软化 SiHCl3+H2③排尽装置中的空气 ④bd 【拓展】
实验装置类试题背景主要是物质的制备,与无机工艺流程题类型相似,命题的主要框架都是:原料→预处理(除杂、净化)→主反应→分离提纯→产物;区别在于:装置类试题主要以实验装置图为情景信息,而工艺流程以文字为情景信息。2008年广东卷23题便可看成是上述例题(2006年天津卷28题)的变式。
实验装置类试题主要考查以下四方面的问题:
(1)对操作原理的认识(解决实验操作的理论依据问题) (2)对操作方法的认识(解决如何操作的问题)。
(3)对操作目的的认识(解决为何要安排这样的操作问题)。 (4)对错误操作造成后果的认识(解决为何要这样操作的问题)。 (5)实验数据处理能力
从考查的内容看,仍然会涉及基本仪器的使用、实验基本操作、物质的分离和提纯、物质的检验与鉴别、物质的制备、实验方案设计和实验安全问题等,更加突出对实验操作能力和实验设计能力的考查,而且经常以综合实验题的形式出现,同时会与元素化合物、化学概念和理论等知识有机地联系在一起。
实验装置类试题通常是有气体参加反应的装置,在复习时要特别注意以下几个知识点的落实:(1)
Si+3HCl
实验装置的安全原则(内外压平衡、气流通畅);(2)如何检查装置的气密性;(3)倒吸形成的原因和防止倒吸的措施;(4)尾气处理的方法。
例如:
某试验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式。
2
思考:装置的每一部分是什么作用?
(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性,方法是
_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中,目的是 ________________
________________________________________________________________________。
(3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞K并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后,
______________________________________________________ ;④拆除装置,取出产物。 (4)数据记录如下:
空瓷舟质量 m0 /g 14.80 瓷舟与钙的质量 m1 /g 15.08 瓷舟与产物的质量 m2 /g 15.15 ①计算得到实验式CaxN2,其中x= 。
②若通入的N2中混有少量O2,请比较x与3的大小:_______________。 答案:
(1)关闭活塞K,微热反应管,试管A中有气泡冒出,停止加热,冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变,则说明装置的气密性良好。
(2)防止反应过程中空气进入反应管;便于观察N2流速。 (3)熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通N2并关闭活塞K。 (4)①2.8 ②x<3 【练习】
1.某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步
制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
⑴ 装置B中发生反应的化学方程式是_______________________________________。
3
⑵ 装置E中的现象是_____________________________________________________。 ⑶ 停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。 简述检验滤液中Fe3+的操作方法_________________________________________ ______________________________________________________________________。 ⑷ 该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
① 步骤I中通入Cl2的作用是______________________________________________。 ② 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括:
_____________________________________________________________________。 ③ 该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)
_____________________________________________________________________。
2.CaCO3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3,另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。
完成下列填空:
(1)用浓盐酸配制1:1(体积比)的稀盐酸(约6 mol·L-1),需要的玻璃仪器有
___________________________________。
(2)上述装置中,A是 溶液,其作用是 。 (3)上述装置中,B物质是 。
(4)一次性饭盒中石蜡和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一,测定溶出量的主要实验步骤设计如下:
剪碎、称重→浸泡溶解→过滤→残渣烘干→冷却、称重→恒重
①从物质分类的角度分析,石蜡属于有机物中的 类,为了将石蜡从饭盒中溶出,应选用下列试剂中的 。
a.氯化钠溶液 b.稀醋酸 c.稀硫酸 d 正已烷
②饭盒中的碳酸钙常用稀醋酸将其溶出,试写出其反应的离子方程式 。
3.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现和验证该反应。
4
A 加热 C E 加热 B D 冰水 水
回答下列问题:
(1)试写出氨与灼热的氧化铜反应的化学方程式 。
(2)A中加入的物质是 ,B中加入的物质的作用
是 。
(3)实验时在C中观察到得现象是 。
(4)实验时冰水的作用是 。检验实验后
试管D中物质的方法和现象是_________________________________
________________________________________。试管E中收集到的气体是 。
4.工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。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+。若要确认其中存在Fe2+,需要进行的实验操作、现象和结论是
______________________________________________________________________。
乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外,还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
①
认为气体Y中还含有CO2的理由是 (用化学方程式表示)。]
②装置A中试剂的作用是 。 ③为确认CO2的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
④能说明气体Y中含有H2的实验现象是 。
5.
5
Ⅰ.化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从下图中挑选所需仪器,在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图,并在图中标明所用试剂。(仪器可重复使用,固定装置不必画出)
试管 圆底烧瓶 集气瓶 烧杯 普通漏斗 量筒 分液漏斗 长颈漏斗 导管 橡胶塞 胶皮管 Ⅱ.实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:取过量洁净的铁屑,加入20%-30%的稀硫酸溶液,在50℃-80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置、冷却一段时间后收集产品。
(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式: 。 (2)硫酸溶液过稀会导致 。 (3)采用水浴加热的优点是 。
(4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) 。 (5)溶液须趁热过滤的原因是 。 塞紧试管口的目的是 。
(6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是 。 6.高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:
I、制备MnSO4溶液:
在烧瓶中(装置见右图)加入一定量水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,停止通入SO2,继续反应片刻,过滤。 (1)烧瓶中进行反应的化学方程式为
(2)烧杯中石灰乳的作用是 。 (3)反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,可采取的合理措施有
________________________________________________________(写2条即可)。 (4)若实验中将N2换成空气,可能出现的问题是 。 II、制备高纯MnCO3固体:
6
MnO2和反应3h。
往制得的MnSO4溶液边搅拌边加入Na2CO3,并控制溶液PH<7.7,充分反应后过滤,用少量水洗涤2~3次,再用少量C2H5OH洗涤后,低于100℃干燥即得高纯MnCO3固体。 (5)检验MnCO3固体是否洗涤干净的操作、可能的现象和结论是:
(6)MnCO3固体需要在低于100℃干燥的原因可能是 。
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2014高考化学强化复习二
无机综合应用二
【例题】.
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以?-锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe、Al、Fe和Mg以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和
3+
3+
2+
2+
12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 ⑴步骤I前,?-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是________________。
⑵步骤I中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li、SO4,另含有Al3、Fe3、Fe2、Mg2、Ca2、Na
+
+
+
+
+
+
2?+
等杂质,需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
⑶步骤II中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有 。
⑷步骤III中,生成沉淀的离子方程式为________________。 ⑸从母液中可回收的主要物质是_____________________。 【分析】
本题是一个工艺生产背景,目的是用锂、铝硅酸盐制备Li2CO3。
大致浏览流程图知道第Ⅰ段是把锂元素转移到溶液中,第Ⅱ段是除去杂质,第Ⅲ段是反应生成产品。 第(1)小题,固体粉碎后接着进行酸浸,要发生化学反应,故其直接目的是增大固体与硫酸的接触面积,增大了反应速率,间接目的是使单位时间内锂元素的浸出率更高。
第(2)小题,要求用调节pH的方法使杂质离子沉淀除去,显然需要用到题干中几种阳离子的沉淀pH信息,调节前是酸浸得到的溶液,硫酸必然是过量的故酸性较强,调节的目的应该是使pH升高,故应加入可以中和酸的物质。
第(3)小题,隐含的信息更多了,这时需要把物质的转化流程梳理一下:调节pH到6.5只能除去H、Al3、Fe3,而且还引入了Ca2,说明还存在的杂质离子是Fe2、Mg2、Ca2、Na,H2O2溶液
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+
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+
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+
+
+
是氧化剂可将Fe2氧化为Fe3,石灰乳可接着将Mg2和Fe3沉淀,而Na2CO3溶液可将Ca2沉淀,而
+
+
+
+
+
Na仍然在溶液中。
第(4)小题,溶液中主要是Li2SO4,结合题干中的溶解度信息,生成的沉淀应该是Li2CO3。 第(5)小题,沉淀反应发生前,溶液中含大量的Li2SO4和少量Na,沉淀反应后溶液中留下大量Na2SO4和可能过量的少量Na2CO3,题目问主要物质,答Na2SO4即可。 【反思】
(1)解答一道工艺(实验)流程图试题的程序是什么?
(参考:此类试题的题干通常包括文字说明、工艺(实验)流程以及供参考的数据(以表格、图像等呈现)。①首先要通过阅读文字说明,清楚试题背景是工业生产还是实验室研究,准确抓住工艺(实验)
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+
+
的目的是什么,还提供了哪些信息(原料成分?含量?产品成分?从用途能看出什么性质?);②然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段;③接下来可以先看看设问,使下一步的深入分析重点更明确;④然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程(必要时才使用参考数据),组织语言回答设问。)
(2)工艺(实验)流程图试题常常在哪些地方设问?(可在后续课时进行)
(参考:反应速率理论的运用;氧化还原反应的判断、书写;利用控制pH分离除杂;利用溶解度分离;常用的分离方法、实验操作;流程中的物质转化和循环;绿色化学评价;) 【拓展】
(一)反应速率理论在实际生产中的运用
将反应速率理论运用于实际生产中工艺条件的选择在近年试题中出现过多次,应从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物浓度、催化剂等方面思考,思考时应充分结合试题的实际情景和物质的性质。若为不同相之间的反应都会有接触面积的问题,而增大接触面积的具体措施有不同,如固体可以用粉碎的方法,液体可以用喷洒的方法,气体可以用多孔分散器等。接触机会一般受混合是否充分影响,如搅拌、混溶等措施。温度、浓度等措施在运用时须确保反应物或生成物的性质保持稳定。也有一些反应因为过快而要适当降低速率,常常从温度和浓度角度采取措施。加压一般是提高气体反应物浓度的措施,但在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜。一般情况下,水溶液中发生的常见的离子反应除了控制合适的pH外较少考虑催化剂的条件,而在有机反应、混合气体反应的情况下,催化剂常常是十分重要的影响因素。
此外,在实际生产中反应速率问题往往放在生产效益的大背景下考虑,因此通过加快反应速率来提高原料转化率和产品产量是很普遍的,这一点与化学平衡中转化率的讨论不应混淆。
1、传统合成氨工业中,提高化学反应速率的措施有__________________________。
2、科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h): T/K NH3生成量/(10-6 303 mol) 4.8 313 5.9 323 6.0 353 2.0 相应的热化学方程式如下: N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+
3O2(g) △H1=+765.2 kJ·mol-1 2与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议: ______________________ 。
3、钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:
酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸,原因是__________________、
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(二)陌生氧化还原反应方程式的书写步骤
①结合物质的类别、化合价情况确认反应发生的本质;②确定最关键的反应物和生成物;③配平关键反应物和生成物;④再根据守恒配平或补充其他辅助反应物和产物;⑤依据题目信息写好反应条件;⑥结合反应条件和反应体系所处的环境对各物质的存在形式、状态进行修正。 1、氯气与Na2S2O3溶液:______________________________________________;
2、酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液:__________________________________________; 3、NaClO与尿素CO(NH2)2反应,生成物除盐外,都是能参与大气循环的物质: 。 (三)物质转化分析中注意量的意识
根据问题提示分析以下工艺流程,体会关注量的重要性。
以氯化钠(混有少量KCl)和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
溶解度/g 氯化钠 硫酸铵 80 70 60 50 40 30 20 20 30 40 50 60 70 80 90 100
混合 溶解 蒸发 浓缩 趁热 过滤 Na2SO4 滤液 冷却 结晶 滤液
过滤 NH4Cl 洗涤 干燥 NH4Cl产品
氯化铵
硫酸钠 温度/℃
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。思考:
①欲制备107g NH4Cl,理论上需多少克NaCl? ②混合溶解后溶液中含有什么离子?含量大不大?
③蒸发浓缩为什么会析出硫酸钠?溶液中离子的种类和含量有什么变化? ④蒸发浓缩到什么程度为宜?
⑤为什么要趁热过滤?滤液成分是什么?
⑥冷却为什么会析出氯化铵?会不会析出硫酸钠?为什么? ⑦冷却到什么程度合适? ⑧最后得到的溶液成分是什么? ⑨洗涤什么? ⑩KCl是如何除去的? 【练习】
1.聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本
实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下:
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适量CaCO3 高岭土 A酸 煅烧 浸出 搅拌,调节溶液pH在4.2~4.5,过滤 蒸发浓缩 90~100℃ Al2(OH)nCl6-n
已知:Fe3、Al3以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2。
+
+
根据流程图回答下列问题:
(1)“煅烧”的目的是_______________________________________________。 (2)“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。
(3)“浸出”选用的酸为_______。配制质量分数15%的A酸需要200mL30%的A酸(密度约为
1.15g/cm3)和_______g蒸馏水,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。 (4)为提高铝的浸出率,可采取的措施有 _________________
_______________________________________________________ (要求写出三条)。 (5)“调节溶液pH在4.2~4.5”的过程中,除添加必要的试剂,还需借助的实验用品是
_________________;“蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,控制温度的实验方法是_________________。
(6)实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为__________________________________
2.废旧锂离子电池的正极材料(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可用于回收钴、锂,实验方法如
下:
(1)在上述溶解过程中,S2O3被氧化成SO4,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为 ,氧化剂是__________。
(2)在上述除杂过程中,通入空气的作用是____________________________________。废渣的主要
成分是_________________________。
(3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为______________________________、
________________________________。
(4)本工艺可回收的副产品是_________________________。
3.CoCl2·6H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)为原
料制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程:
2?2?盐酸含钴废料加热反应过氧化氢反应碳酸钠调节pH至a操作Ⅰ11
过滤调节pH至2~3滤渣盐酸CoCl2·6H2O
减压烘干
已知:①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 开始沉淀 完全沉淀 请回答下列问题:
⑴加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是 。 ⑵操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是 和过滤。
⑶制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
⑷为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3
溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 。
⑸在实验室中,为了从上述产品中获得更纯净的CoCl2·6H2O,方法是 。
⑹在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为 。原工艺较新工艺也有优点,其主要优点是 。
4.以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以硫酸渣制备铁
红(Fe2O3),过程如下:
⑴酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是 。 ⑵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
—
Fe(OH)3 2.7 3.2 Fe(OH)2 7.5 9.7 Co(OH)2 7.6 9.2 Al(OH)3 3.8 5.2 滤渣A
滤液B
有关的离子方程式: 。
⑶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: 。
⑷生产过程中,为了确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________。(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表)
沉淀物 开始沉淀
Fe(OH)3 2.7 Al(OH)3 3.8 12
Fe(OH)2 7.5 Mg(OH)2 9.4 完全沉淀 3.2 5.2 9.7 12.4 ⑸滤液B可以回收的物质有____________________________________________。
5.某化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4
?7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。
酸液 碱液 含镍废 操作a 酸浸 操作a 碱浸 催化剂 溶液① 固体① NiSO4?7H2O 操作c 调pH为2-3 操作a 晶体
固体②
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下: 沉淀物 pH 回答下列问题:
⑴ 操作a、c中需使用的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
⑵ “碱浸”过程中发生的离子方程式是 。
⑶“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式)。酸浸后,经操作a分离出固体①后,溶液
中可能含有的金属离子是 。
⑷ 操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是 。 ⑸“调pH为2~3”的目的是 。 ⑹ 产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4·7H2O),其原因可能是 _____________________________________________________________________。
6.实验室用共沉淀法制备纳米级Fe3O4的流程如下:
Al(OH)3 5.2 Fe(OH)3 3.2 Fe(OH)2 9.7 H2O2 保温一段时间 操作b Ni(OH)2 9.2 2 mL水0.5191 g FeCl30.2028 g FeCl2搅拌Ⅰ稳定剂6 mol/LNaOH调至pH=6搅拌Ⅱ黑色糊状物水洗烘干纳米级Fe3O4
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该方法的关键为促进晶粒形成,并控制晶体生长。试回答下列问题:
(1)该反应原理的离子方程式可表示为 。
(2)反应温度需控制在50℃,其方法是 ,温度偏低造成产量低的可能
是 。
(3)在搅拌Ⅱ的过程中还需加入10 mL正丙醇,其作用是 。 (4)黑色糊状物转移至烧杯中,用倾析法洗涤,检验洗净的操作和现象是
______________________________________________________________________。 (5)由上述分析可知,影响纳米级Fe3O4粒径大小的因素有(写出2条)
__________________________________________________________ 。
*7.(韶关模拟改)氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。实验室可
通过下图所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵:
NH4HCO3、H2O NaCl 滤液 充分混合、过滤 H2SiF6 操作Ⅰ 粗NaF 母液 操作I 操作Ⅱ NaF CO2 H2SiO3 滤液操作有关物质在水中溶解度分别为:
氯化铵:10℃时33.3 g、20℃时37.2 g、30℃时41.4g;氟化钠:20℃时4 g;氟硅酸钠微溶于水。 请回答下列问题:
(1)上述流程中发生两步化学反应,第一步反应的化学方程式为:
; 第二步反应能进行是因为 。 (2)操作Ⅰ名称是 ,操作II名称是 。
(3)操作II的作用是 。 (4)操作Ⅲ的具体过程是 。 (5)流程中NH4HCO3必须过量,其原因是
_______________________________________________________________________。
粗NH4Cl 操作Ⅱ NH4Cl
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2014高考化学强化复习三 化学平衡等反应原理
【例题1】.
甲酸甲酯水解反应方程式为:
HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l) △H>0
某小组通过试验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表①:
组分 物质的量/mol HCOOCH3 1.00 H2O 1.99 HCOOH 0.01 CH3OH 0.52 甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如下图:
(1)根据上述条件,计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率,结果见下表②:
反应时间范围/min 平均反应速率 --/(103mol·min1) 0~5 1.9 10~15 7.4 20~25 7.8 30~35 4.4 40~45 1.6 50~55 0.8 75~80 0.0 请计算15-20min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol,甲酸甲酯的平均反应速率为
mol·min-1(不要求写出计算过程)。 ...(2)依据以上数据,写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因: 。 (3)上述反应的平衡常数表达式为:K?c(HCOOH)?c(CH3OH),则该反应在温度T1下的K值
c(HCOOCH3)?c(H2O)为 。
(4)其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在上图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。 【分析】
本题作为广东高考化学平衡原理的考查方式具有鲜明的代表性:①重点考查学生对化学反应速率概念、化学平衡的了解,及其外在影响因素(如浓度、温度等)的规律认识和理解;②考查学生对化学平衡常数简单计算的能力;③考查学生获取图表信息的能力(包括对图表的观察、分析能力以及对图表中实验数据的处理能力)、知识迁移运用能力、绘制结果示意图的能力及文字表达能力。
第(1)小题考查重点是化学反应速率及其计算;图表分析运用与数据处理能力。
先看懂图像横纵坐标的含义,再根据两个坐标点的数据(15,6.7)和(20,11.2)知道在15-20min
15
这5分钟内甲酸甲酯的转化率从6.7%升高到11.2%,结合甲酸甲酯的起始量(1.00mol)即可计算出甲酸甲酯的减少量:1.00mol×(11.2%-6.7%) = 0.045 mol
计算15-20min范围内甲酸甲酯的平均反应速率,一般的常规思维:根据第1问在图像中求算的15-20min内甲酸甲酯的减少量,再结合速率公式v=
△c△n/V=求算出甲酸甲酯的平均反应速率,但△t△t是题目中没有体积V的数据。(那应该怎么办? )再次仔细审题“甲酸甲酯的平
均反应速率为 mol·min-1”,题目要求的速率单位中没有体积因素,因此速率公式v=
△n0.045 mol== 0.009 mol·min-1。
5min△t思考: 另外有同学根据题目中“表②”的数据: 反应时间范围/min 平均反应速率 --/(103mol·min1) 0~5 1.9 10~15 15~20 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80 7.4 ? 7.8 4.4 -1.6 -0.8 0.0 -
认为表格中的速率变化存在等差数列关系:从10~15 min为7.4×103mol·min1,20~25 min为7.8×10-1-3-13mol·min,推测15~20 min为7.6×10mol·min。 请问该同学的推断是否合理?如果不正确,请指出他的问题出在哪里。 第(2)小题考查重点是化学反应速率影响因素及其影响下的变化规律。
将问题分解:① “反应速率在不同阶段的变化规律”,②“产生该变化规律的原因”。(作为文字表达的题目,分析清晰题目作答的角度,遵循“踩点得分”的意识很重要。)
思考问题答案的方向在哪?——图像还是表格数据?
反应时间范围/min 平均反应速率 --/(103mol·min1) 0~5 1.9 10~15 15~20 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80 7.4 9.0 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0 如果从“表格”入手应该存在“小→大→小”的变化规律,即该反应过程分为三个阶段:反应初期、反应中期、反应后期。
如果从“图像”入手,体现速率的因素是“曲线的斜率”, 斜率的变化规律是:“斜率小→斜率大→斜率小”。
原因怎么解释?情景是陌生的,甚至有些异常。越是这样越要冷静下来,回归最基本的工具——反应速率理论,一定是浓度、温度、压强、催化剂、接触面积等造成的。然后我们开始思考:
问题1:外界条件时刻都在影响着反应速率,什么情况下才会出现反应速率中途加快呢? 反应物浓度从一开始就是减小的趋势,若反应器大小不发生变化,又没有中途增加反应物的话,浓度不可能造成反应速率中途增大;温度是有可能的,如果反应本身放热会导致体系温度升高,使反应速率增大;压强的影响本质上是浓度的影响,而且对非气态体系可以不考虑;催化剂的作用也是有可能的,我们接触过反应产物本身有催化作用的情形(如酸性高锰酸钾溶液与草酸的反应)。对于接触面积,反应开始后一般不会显著变化,个别情况也有(如未打磨的金属片表面的覆盖物)。结合本题,只可能是催化剂的作用。
16
问题2:起催化作用的物质是生成物,而生成物有两种,起催化作用的是谁? 组分 物质的量/mol HCOOCH3 1.00 H2O 1.99 HCOOH 0.01 CH3OH 0.52 催化剂需要与反应物充分接触才可能起作用,所以催化剂的量当然会影响催化作用。反应体系中HCOOH和CH3OH的起始量存在显著差异,基本可以推断HCOOH才是催化剂,因为催化作用是在反应进行了一段时间后才体现的。当然我们学过有机化学反应中酯一般是在酸性或碱性条件下水解,这样或许较容易联想到HCOOH起催化作用。 知识卡片:自催化反应
反应产物对反应速率有加快作用的反应称为自催化反应。
在自催化反应中,反应速率既受反应物浓度的影响,又受反应产物浓度的影响。
自催化作用的特点是:1.反应开始进行得很慢(称诱导期),随着起催化作用的产物的积累反应速度迅速加快,而后因反应物的消耗反应速度下降;2.自催化反应必须加入微量产物才能启动;3.自催化反应必然会有一个最大反应速率出现。
组织答案时,一般应将前提条件、前因后果表述清楚,其中的化学原理分析做到用词准确、书写规范。本小题参考答案:
该反应中甲酸具有催化作用。
①反应初期:虽然甲酸甲酯量较大,但甲酸量很小,催化效果不明显,反应速率较慢; ②反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大;
③反应后期:甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成为主导因素,特别是逆反应速率的增大,使总反应速率减小,直至为零。
第(3)小题考查重点是化学平衡常数的计算。
求算化学平衡常数的一般步骤是:写出化学平衡常数的表达式,根据“三段式”求出平衡状态下各物质的物质的量浓度,代入表达式计算。切记要选取已达平衡状态的数据。 HCOOCH3(l)+H2O(l)
HCOOH(l)+CH3OH(l)
起始(mol) 1.00 1.99 0.01 0.52 变化(mol) 0.24 0.24 0.24 0.24 平衡(mol) 0.76 1.75 0.25 0.76
(0.25/V)?(0.76/V) c(HCOOH)?c(CH3OH)= =0.14 K?(0.76/V)?(1.75/V) c(HCOOCH3)?c(H2O)第(4)小题考查重点是温度对化学平衡建立的过程和最终平衡状态的影响;运用图形的表达能力。 用图像表达时,要慎重考虑:何处起点?趋势走向?何处拐点?何处终点?文字标注是否清晰?(这些要素都包含重要的化学信息)
起点的含义是反应刚开始,不论反应条件有何差异反应物的转化率都是从0开始;反应一旦开始立
刻就有了快慢问题,且反应初段不同温度的体系中各物质的浓度仍然是很接近的,催化剂的影响也不会有显著区别,所以温度是影响反应初段曲线走势的最主要因素;反应进程的中后期,影响因素就比较多了,此时应该准确定位曲线的终点(平衡转化率的关系),以便使整个曲线的趋势不会有太大偏差。 【拓展】
黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
17
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应:2SO2(g)+O2(g)率(写出计算过程)。
2SO3(g)
在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (填字母)
A 升高温度 B 降低温度 C 增大压强 D 减小压强 E 加入催化剂 F 移出氧气 (3)反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H<0 SO2的转化率在起始温度T1=673K下随反应时间(t)
的变化如下图,其他条件不变,仅改变起始温度为T2=723K,在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
SO2 转80 化率60 / % 40 20
T1
0 10 20 30 40 50 60 70
t / min
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是 ____
______________________________________________________________________________。 答案:
(1)解: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
-
起始浓度/ mol·L1 0.050 0.030 0
-
平衡浓度/ mol·L1 (0.050-0.040) (0.030-0.040/2) 0.040 = 0.010 = 0.010 所以,K =?(SO2) =
{c(SO3)}2{c(SO2)}2?c(O2)=
(0.040 mol?L-1)2-13
= 1.6×10 mol·L。
(0.010 mol?L-1)2 ?0.010 mol?L-1(0.050?0.010)mol?L?10.050 mol?L?1×100% = 80% 。
归纳:①由“三段式”求出变化的物质的量和各物质在平衡状态下的物质的量浓度,②求出平衡转化率,③写出的表达式,代入数值求出K值的结果。
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(2)B、C。 (3)
SO2 转80 化率60 / % 40 20
T1 T2
0 10 20 30 40 50 60 70
t / min ++2+3+2+
(4) Fe、Fe在溶液中存在水解,Fe + 2H2O Fe(OH) 2 + 2H,Fe3 + 3H2O +++++
,保持溶液足够酸性可抑制Fe2、Fe3的水解,并能防止Fe2被氧化成Fe3。
Fe(OH)3 + 3H
【例题2】化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中具有重要作用。
Ⅰ.硅酸钠水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火材剂等的原料。
(1)取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。写出实验现象并给予解释。
Ⅱ.羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料,3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如下图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数),回答下列问题:
(2)图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是_______________________(填化学式), 理由是: ___________ 。
(3)糖黏附在牙齿上,在酶的作用下产生酸性物质,易造成龋齿。结合化学平衡移动原理,分析其原因
。
19
Ⅲ.
(4)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是
A.两个不同温度中,363K时Ksp(SrSO4)较小
B.在283 K时,向SrSO4的浊液中逐滴加入1.0 mol/L Na2SO4溶液,Ksp(SrSO4)随 c (SO42)的增大而减小
-
● a b 283 K ● 363 K C.向b点的溶液中加入1.0 mol/L Na2SO4溶液,c (Sr2+)减小,SrSO4的溶解度减小 D.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
E.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液 F.升高温度可以实现a点到b点的转化 【分析】
本题重点考查化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中具有重要作用,命题主要从以下几个角度出发:①了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素;②了解难溶电解质的沉淀溶解平衡和饱和溶液的概念;③从试题提供的图像信息中提取实质性内容的能力,利用读图解析方式考查学生对化学基本概念和基本理论的运用能力。
第(1)小题,粗读题目这是将两种盐溶液(Na2SiO3和NH4Cl)进行混合的反应,那么我们首先要考虑的是盐与盐之间是否发生复分解反应、氧化还原反应,其次考虑盐的水解。因此分析的对象就是Na2SiO3和NH4Cl的水解反应平衡体系:
SiO32+ 2H2O
-
H2SiO3 + 2OH, NH4+ + H2O
- NH3·H2O + H+,
利用平衡移动的原理分析可得结果。
另外作为简答题还必须考虑“踩点得分”的原则,题目设问是“写出实验现象并给予解释”,明显包含两层意思:①实验现象,②现象解释,所以作答过程中应该分两方面来写。
第(2)小题的一个背景知识:“人体中的钙元素主要分布在骨骼和牙齿中,约占总量的99%,其余1%分布在血液、细胞间液及软组织中。”图中表示钙离子浓度的纵坐标是lgc(Ca2)而不是我们熟悉的
+
c(Ca2),这在化学研究中十分常见,这种表示方法能方便的表示浓度变化幅度很大的情况,我们要熟
+
悉它并能在计算需要时迅速转化为物质的量浓度:c(Ca2)=10 lgc(Ca2)。图像表明:在人体pH约为7的
+
+
环境下,Ca5(PO4)3OH溶解出的钙离子浓度最小,因而最稳定。
20
③水解后的产物才能与FeCl3 溶液发生显色反应。 (3)E→F的反应中另一个产物是 。
(4)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为 。 4.(2010浙江28题改编之一)
最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A,其结构如下:
在研究其性能的过程中,发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。为了研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到B(
)和C。经元素分析及相对分子
质量测定,确定C的分子式为C7H6O3,C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。
请回答下列问题:
(1)化合物B的分子式为 ,1 mol该物质完全燃烧需消耗 mol O2。 (2)化合物C的核磁共振氢谱中有六种峰,则C的结构简式可能是 或 两种。 (3)化合物C经下列反应得到D(分子式为C8H6O2,分子内含有五元环);
反应①的反应类
型是 ,反应②中另一个反应物是 ,
已知反应③是取代反应,反应④中的另一个反应产物是 , 反应⑤的化学方程式为 。 5.
最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A,其结构如下:
在研究其性能的过程中,发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。为了研究X的结构,
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将化合物A在一定条件下水解只得到B()和C。经元素分析及相对分子
质量测定,确定C的分子式为C7H6O3,C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。一定条件下,C能发生下列反应:
请回答下列
问题:
(1)化合物B的分子式为 ,B能发生哪些类型的反应 (举两例)。 (2)C的结构简式为 。
(3)反应①、②的反应类型分别是 、 。 (4)反应②中可能生成的另一种产物的结构简式为 。
6.化合物Ⅴ是中药黄芩中的主要活性成分之一,具有抗氧化和抗肿瘤作用。化合物Ⅴ也可通过图14
所示方法合成:
一定条件 ①
Ⅰ
Ⅱ Ⅲ
一定条件
②
一定条件
③③
回答下列问题: Ⅳ Ⅴ
(1)化合物Ⅰ的核磁共振氢谱显示其分子中含有 种处于不同化学环境的氢原子。 (2)化合物Ⅱ的合成方法为:
A +(CH3CO)2O → -CH=CHCOOH+CH3COOH
肉桂酸
‖
Cl--CH=CHCOOH S - Cl 化合物Ⅱ
合成肉桂酸的反应式中,反应物的物质的量之比为1︰1。反应物A的结构简式是 ,名称是 。
(3)反应①属于 (填反应类型)。化合物Ⅰ和Ⅱ反应还可以得到一种酯,该酯的结构
47
O
简式是__________________。
(4)下列关于化合物Ⅴ的说法正确的是 (填序号)。
a.分子中有三个苯环 b.难溶于水 c.使酸性KMnO4溶液褪色 d.与FeCl3发生显色反应
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2014高考化学强化复习一【答案】
1.(1)改变高岭土中氧化铝的结构,使其能溶于酸。
(2)Al2O3+6H+ == 2Al3++3H2O Fe2O3+6H+ == 2Fe3++3H2O (3)盐酸 230 量筒
(4)加热或提高反应温度,将煅烧后的块状固体粉碎,适当增大盐酸浓度,充分搅拌,延长反应时
间(任答3条)
(5)pH计(或精密pH试纸) 水浴加热 (6)2AlCl3 + n H2O90-100℃
Al2(OH)nCl6-n + n HCl↑
2.(1)8 LiCoO2?Na2S2O3?11H2SO4?4Li2SO4?8CoSO4?Na2SO4?11H2O
LiCoO2
(2)将正二价铁元素氧化成正三价 Al(OH)3和Fe(OH)3 (3)Co2+2OH=Co(OH)2↓ 2Li+CO32=Li2CO3↓
+
-
+
-
(4)Na2SO4
3.⑴5.2~7.6 ⑵蒸发浓缩、冷却结晶 ⑶降低烘干温度,防止产品分解
⑷样品中含有NaCl杂质;烘干时失去了部分结晶水 ⑸重结晶 ⑹减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐 硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢,比新工艺流程少,节约成本 4.⑴Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4) 3 + 3H2O
⑵FeS2 + 14Fe3 + + 8H2O = 15Fe2 + + 2SO42- + 16H+
-
⑶4Fe2 + + O2 + 2H2O + 8OH= 4Fe(OH)3↓
或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓, 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(每个1分) ⑷3.2~3.8
⑸Al2(SO4)3、MgSO4、Na2SO4 5.⑴ 漏斗、蒸发皿
⑵ 2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑、Al2O3+2OH=2AlO2+3H2O ⑶ H2SO4 Ni2+ 、Fe2+ ⑷ 3.2—9.2
⑸ 防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解
⑹ H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足导致Fe2未被完全氧化造成的
+
—
—
—
—
6.(1)Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O (2)水浴加热 温度低时反应缓慢 (3)降低Fe3O4的溶解度(使其易达到饱和,促进晶粒形成)
(4)取少量最后的倾出液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液不变血红色则已洗净(或取少量最后的倾出液于试管中,滴加几滴经稀硝酸酸化的硝酸银溶液,不产生沉淀则已洗净。)(合理即可) (5)反应温度、溶液的pH、稳定剂用量、铁盐的比例(浓度)、搅拌速度、溶剂的配比等 7.(1)H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O
一定条件下,NaF比NaCl、NH4Cl、NH4F的溶解度小。 (2) 过滤 洗涤
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(3) 除去NaF 、NH4Cl 表面的杂质。
(4) 加热蒸发溶剂,析出少量晶体后冷却结晶。
(5) 必须保证H2SiF6能全部反应,防止在进行反应Ⅱ时H2SiF6将与NaCl反应,生成Na2SiF6沉淀,混入NaF中影响NaF质量;同时过量的相对廉价原料NH4HCO3可以提高H2SiF6的转化率。
2014高考化学强化复习二【答案】
1.(1)0.015mol/(L·min) ,10%
(2) < ; 在1atm和298K条件下,1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气,放出92.4kJ热量,该反应为可逆反应,反应物不能全部变为生成物;又因为反应温度为500℃,所以放出的热量小于92.4kJ 。 (3)BEF 。
c4(NO)?c6(H2O)(4) K=4 ; 减小
c(NH3)?c5(O2)作图要点:因为T2>T1,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NH3的转化率下降,T2达到平衡时的平台要低于T1;另外温度越高,越快达到平衡,所以T2达到平衡的时间要小于T1。 2.(1)求算800℃时该反应的平衡常数,可用三部曲算出平衡时各物质的平衡浓度。
CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g)
开始 2.0mol 3.0mol 0 0 反应 1.2 mol 1.2 mol 1.2 mol 1.2 mol 平衡 0.8 mol 1.8 mol 1.2 mol 1.2 mol
0.6mol?L?1?0.6mol?L?1c(CO2)?c(H2)则800℃时平衡常数K===1。 ?1?1c(CO)?c(H2O)0.4mol?L?0.9mol?L(2)由于800℃时K=1,427℃时K=9.4,平衡常数增大,说明降低温度平衡往正反应的方向移动,而降低温度平衡往放热的方向移动,故ΔH<0. 3.⑴B ⑵①2 55 ②0.148 mol/(L·min) ③> 4.(1)CO2(g)+3H2(g)=== CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.47kJ/mol (2)O2 + 4H+ + 4e =2 H2O 正
-
(3)4.2×107 mol·L
-
-1
-
(4)> 因为既存在 HCO3
解程度大于电离程度
CO32+H+ 也存在HCO3+H2O
-
-
H2CO3+OH,而HCO3的水
--
(5)Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)
??5.(1) c(H)c(HCO3)
c(H2CO3) (2) H2CO3 > HSO3 > HCO3
-
-
(3) A D (4)B 6.B
7.⑴Pb, Pb(s)-2e+SO42(aq)=PbSO4(s); ⑵降低; ⑶2; ⑷正极(PbO2)。
-
-
8.⑴由化学能转化为电能 由a到b
----
⑵2H2+4OH-4e=4H2O或H2+2OH-2e=2H2O
⑶增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率 ⑷Li H2O
+--+
9.⑴阴,还原,2H+2e=H2↑; ⑵阳,正,2Cu-2e+H2O=Cu2O+2H; ⑶0.1,1.12。
50
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