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【題目】鋅錳干電池的負(fù)極是作為電池殼體的金屬鋅,正極是被二氧化錳和碳粉包圍的石墨電極,電解質(zhì)是氯化鋅和氯化銨的糊狀物,該電池放電過程中產(chǎn)生MnOOH。廢舊電池中的Zn、Mn元素的回收,對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要的意義。
Ⅰ.回收鋅元素,制備ZnCl2
步驟一:向除去殼體及石墨電極的黑色糊狀物中加水,攪拌,充分溶解,經(jīng)過濾分離得固體和濾液。
步驟二:處理濾液,得到ZnCl2·xH2O晶體。
步驟三:將SOCl2與ZnCl2·xH2O晶體混合制取無水ZnCl2。
制取無水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并驗(yàn)證生成物中含有SO2(夾持及加熱裝置略)的裝置如圖:
(已知:SOCl2是一種常用的脫水劑,熔點(diǎn)-105℃,沸點(diǎn)79℃,140℃以上時(shí)易分解,與水劇烈反應(yīng)生成兩種氣體。)
(1)寫出SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:__。
(2)接口的連接順序?yàn)?/span>a→__→__→h→i→__→__→__→e。
Ⅱ.回收錳元素,制備MnO2
(3)洗滌步驟一得到的固體,判斷固體洗滌干凈的方法:__。
(4)洗滌后的固體經(jīng)初步蒸干后進(jìn)行灼燒,灼燒的目的:__。
Ⅲ.二氧化錳純度的測定
稱取1.40g灼燒后的產(chǎn)品,加入2.68g草酸鈉(Na2C2O4)固體,再加入足量的稀硫酸并加熱(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),充分反應(yīng)后冷卻,將所得溶液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中用蒸餾水稀釋至刻線,從中取出20.00mL,用0.0200mol/L高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定,滴定三次,消耗高錳酸鉀溶液體積的平均值為17.30mL。
(5)寫出MnO2溶解反應(yīng)的離子方程式__。
(6)產(chǎn)品的純度為__。
(7)若灼燒不充分,滴定時(shí)消耗高錳酸鉀溶液體積__(填“偏大”“偏小”“不變”)。
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【題目】N和S是重要的非金屬元素,聚氮化硫(SN)x是重要的超導(dǎo)材料,目前己成為全球材料行業(yè)研究的熱點(diǎn)。回答下列問題:
(1)下列電子排布圖能表示氮原子的最低能量狀態(tài)的是_____(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)S原子的基態(tài)原子核外有____個(gè)未成對(duì)電子,有__________種不同形狀的電子云。
(3) S、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>________,列舉一種與SCN-互為等電子體的分子為_______。
(4) (CH3)3N中N原子雜化方式為_______;As與N是同主族元素,AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量比NH3大,實(shí)驗(yàn)測得AsH3沸點(diǎn)比NH3低,其原因是___________。
(5) GaN是一種重要的半導(dǎo)體材料,其晶胞結(jié)構(gòu)和金剛石類似,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。
①氮化鎵中氮原子與鎵原子之間以_______鍵相結(jié)合,與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_______。
②GaN晶體的晶胞邊長為a pm,摩爾質(zhì)量為M g/mol,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則GaN晶體的密度為_______gcm-3 (只要求列算式,不必計(jì)算出結(jié)果,1pm=l0-12m)。
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【題目】丙烯(C3H6)是重要的有機(jī)化工原料。丙烷脫氫制丙烯發(fā)生的主要反應(yīng)及能量變化如圖。
(1)丙烷脫氫制丙烯為強(qiáng)吸熱過程。
①為提供反應(yīng)所需熱量,恒壓時(shí)若向原料氣中摻入水蒸氣,則K(主反應(yīng))__(填“增大”“減小”或“不變”,下同),轉(zhuǎn)化率α(C3H8)__。
②溫度升高,副反應(yīng)更容易發(fā)生的主要原因是__。
(2)如圖為丙烷直接脫氫法中丙烷和丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(圖中的壓強(qiáng)分別為104Pa和105Pa)。
①104Pa時(shí),圖中表示丙烯的曲線是__(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
②104Pa、500℃時(shí),主反應(yīng)用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=__(已知:氣體分壓=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù))。
(3)利用CO2的弱氧化性,開發(fā)了丙烷氧化脫氫制丙烯的新工藝。該工藝可采用鉻的氧化物為催化劑,其反應(yīng)機(jī)理如圖。
已知:CO和H2的燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1。
①圖中催化劑為__。
②298K時(shí),該工藝總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__。
③該工藝可以有效消除催化劑表面的積炭,維持催化劑活性,原因是__。
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【題目】在給定條件下,下列選項(xiàng)中所示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2CH3CHBrCH2Br
B.NaOH(aq)C6H5ONa(aq)NaHCO3(aq)
C.NaOH(aq)Cu(OH)2渾濁液Cu2O(s)
D.石油CH3CH=CH2
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【題目】將4molN2O4放入2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g),平衡體系中N2O4的體積分?jǐn)?shù)(Φ)隨溫度的變化如圖所示:
(1)D點(diǎn)v(正)____v(逆)(填“>、<或=”)。
(2)A、B、C三點(diǎn)中平衡常數(shù)K的值最大的是____點(diǎn)。T2時(shí)N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為____;若平衡時(shí)間為5s,則此時(shí)間內(nèi)的N2O4平均反應(yīng)速率為____。
(3)若其條件不變,在T3原平衡基礎(chǔ)上,再加入一定量NO2,達(dá)到新平衡時(shí),與原平衡相比,NO2的體積分?jǐn)?shù)____(填“增大、不變或減小”)。
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【題目】氯化鉛(PbCl2)常用于焊接和制備鉛黃等染料。利用從廢舊鉛蓄電池中得到的鉛膏獲取氯化鉛的流程如圖,試回答下列問題:
已知:①鉛膏主要由PbSO4、PbO、PbO2和Pb等組成。
②流程圖中的“1”表示液體,“s”表示固體。
③硫酸鉛、氯化鉛微溶于水,但氯化鉛能溶于NaCl溶液中,主要發(fā)生反應(yīng):PbCl2+Cl-==[PbCl3]-。
(1)鉛蓄電池的正極材料是________________(填化學(xué)式),放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為________。
(2)“浸取反應(yīng)”是在加熱條件下,用鹽酸和氯化鈉溶液浸取鉛膏的過程,主要發(fā)生反應(yīng)的方程式有PbP
PbO2+Pb+4HCl==2PbCl2+2H2O PbO+2HCl==PbCl2+H2O,
PbSO4+2NaCl==PbCl2+Na2SO4 PbCl2+Cl-=[PbCl3]-
除此之外,PbO2還能與HCl反應(yīng)產(chǎn)生一種黃綠色氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________;該浸取過程中Pb與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2可能會(huì)與________ (填氣體名稱,下同)、________等混合發(fā)生爆炸。
(3)PbCl2(溶液顯酸性)在氯化鈉溶液中的溶解度隨溫度的升高而增大,適當(dāng)?shù)厣邷囟扔欣谔岣咩U的浸取率,當(dāng)溫度高于70℃時(shí),浸取率提高不明顯,可能的原因是________________________________;為了提高浸取率,還可以采取的措施是________________________________________。
(4)在室溫下靜置冷卻3h后,過濾得到的氯化鉛的回收率可達(dá)到85%,過濾后得到的濾液進(jìn)行循環(huán)使用可提高鉛的利用率。在循環(huán)使用之前需加入氯化鈣將SO42-進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化,若無此步驟,直接循環(huán)使用,溶液中SO42-濃度過大,則會(huì)導(dǎo)致的結(jié)果是________________________________________。
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【題目】物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、水解平衡和沉淀的溶解平衡等,它們都可看作化學(xué)平衡。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)回答:
(1)0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液的pH約為4.0,請(qǐng)分析NaHSO3溶液顯酸性的原因____。
(2)實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí),需將FeCl3溶解在較濃鹽酸中,然后加水稀釋,這樣操作的目的是____。
(3)KCN溶液中存在CN—+H2OHCN+OH—,該反應(yīng)在 25℃時(shí)的平衡常數(shù)K=____。(已知:25℃時(shí),Ka(HCN)=6.25×10—10)
(4)已知25℃,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.2×10-7、Ka2=4.7×10-11。則NH4HCO3溶液的pH____(填“>、<或=”)7。
(5)某地海水樣品經(jīng)Na2FeO4處理后,所含離子及其濃度見下表所示(H+和OH—未列出)
離子 | SO42- | Mg2+ | Fe3+ | Na+ | Cl— |
濃度/mol·L-1 | a | 0.05 | 0.10 | 0.50 | 0.58 |
表格中的a____0.16(填“>、<或=”)。
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【題目】過渡元素鐵可形成多種配合物,如黃血鹽[K4Fe(CN)6]、普魯士藍(lán)、血紅素等
(1)已知:3K4Fe(CN)6]=2KCN + Fe3C + 3C + (CN)2↑ +2N2↑
①(CN)2分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為n(σ)﹕n(π)=____。
②(CN)2在一定條件下氫化可以得到乙二胺(H2NCH2CH2NH2),乙二胺易溶于水,除因?yàn)槭菢O性分子外,還可能的原因是____。
(2)普魯士藍(lán)的化學(xué)式為Fe4[Fe(CN)6]3,寫出外界離子基態(tài)核外電子排布式____。
(3)血紅素(如圖)是血紅蛋白的合成原料之一,血紅色中的N原子的雜化類型為____,請(qǐng)用“→”在圖中標(biāo)出Fe2+的配位鍵_________。
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【題目】向10mL1mol·L-1的HCOOH溶液中不斷滴加1mol·L-1的NaOH溶液,并一直保持常溫,所加堿的體積與-lgc水(H+)的關(guān)系如圖所示。c水(H+)為溶液中水電離的c(H+)。下列說法不正確的是( )
A.常溫下,Ka(HCOOH)的數(shù)量級(jí)為10-4
B.a、b兩點(diǎn)pH均為7
C.從a點(diǎn)到b點(diǎn),水的電離程度先增大后減小
D.混合溶液的導(dǎo)電性逐漸增強(qiáng)
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【題目】NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如下圖所示)。下列說法正確的是
A.由氯化鈉制備純堿的過程中,利用了物質(zhì)溶解度的差異
B.用Cl2制備漂白粉時(shí),是將Cl2通入澄清石灰水中
C.常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯存,所以Cl2不與鐵反應(yīng)
D.圖示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
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