【題目】【化學(xué)—選修2:化學(xué)與技術(shù)】
三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢料(鎳、鐵、鈣、鎂合金為主)制取草酸鎳(NiC2O4·2H2O),再高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳。已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水。工藝流程圖如下所示。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)操作Ⅰ為 。
(2)①加入H2O2發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 ;
②加入碳酸鈉溶液調(diào)pH至4.0~5.0,其目的為 ;
(3)草酸鎳(NiC2O4·2H2O)在熱空氣中干燥脫水后在高溫下煅燒,可制得Ni2O3,同時(shí)獲得混合氣體。NiC2O4受熱分解的化學(xué)方程式為 。
(4)工業(yè)上還可用電解法制取Ni2O3,用NaOH溶液調(diào)NiCl2溶液的pH至7.5,加入適量Na2SO4后利用惰性電極電解。電解過(guò)程中產(chǎn)生的Cl2有80%在弱堿性條件下生成ClO-,再把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。ClO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的離子方程式為 。a mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí),外電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為 。
(5)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí),NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
【答案】(1)加酸溶解,過(guò)濾
(2)①2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ②促進(jìn)Fe3+水解,沉淀完全
(3)2NiC2O4 = Ni2O3+3CO↑+CO2↑ (4)ClO-+2Ni(OH)2=Cl-+Ni2O3+2H2O 1.25a mol
(5)Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni(OH)2
【解析】
試題分析:(1)分析工藝流程圖可知,含鎳廢料(鎳、鐵、鈣、鎂合金為主),要使之變成離子,應(yīng)該加酸溶解金屬,再除去不溶物,所以操作Ⅰ為加酸溶解,過(guò)濾。
(2)①加雙氧水的目的是氧化Fe2+生成Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
②加入碳酸鈉溶液的作用是調(diào)節(jié)pH,促進(jìn)鐵離子水解,沉淀完全;
(3)草酸鎳(NiC2O42H2O)在熱空氣中干燥脫水后生成NiC2O4,NiC2O4再發(fā)生氧化還原反應(yīng),Ni由+2價(jià)升高到+3價(jià),則C由+3價(jià)降低到+2價(jià),因?yàn)?/span>生成了混合氣體,則另一氣體為CO2,所以反應(yīng)生成Ni2O3、CO、CO2,再利用化合價(jià)升降相等,Ni:升高2×(3-2),C:升高1×(4-3),C:降低:3×(3-2),配平方程式為:2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑;
(4)ClO-具有氧化性,Cl由+1價(jià)降低到-1價(jià),Ni由+2價(jià)升高到+3價(jià),利用化合價(jià)升降相等可配平ClO-、Ni(OH)2、Cl-、Ni2O3的系數(shù),再利用H原子守恒配平水的系數(shù),得到的離子方程式為ClO-+2Ni(OH)2=Cl-+Ni2O3+2H2O;根據(jù)離子方程式ClO-+2Ni(OH)2=Cl-+Ni2O3+2H2O,a mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳,則參加反應(yīng)的ClO-的物質(zhì)的量為0.5amol,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O,已知電解過(guò)程中產(chǎn)生的Cl2有80%在弱堿性條件下生成ClO-,參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為0.5a÷80%=0.625 a mol,進(jìn)行電解時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cl--2e-═Cl2↑,則n(e-)=0.625mol×2=1.25a mol。
(5)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí),NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,Ni的化合價(jià)由+3價(jià)降低到+2價(jià),則正極反應(yīng)為3NiO(OH)+3e-+3H2O=3Ni(OH)2+3OH-,負(fù)極是Al失電子生成NaAlO2,負(fù)極電極反應(yīng)為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,正、負(fù)極相加得電池的總反應(yīng),則該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni(OH)2。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有可逆反應(yīng)Fe(s)+CO2(g) FeO(s) + CO(g),已知在溫度938K時(shí),平衡常數(shù)K=1.5,在1173K時(shí),K=2.2 。
(1)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是 (雙選,填序號(hào))。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變了 B.c(CO)不變了
C.v正(CO2)=v逆(CO) D.c(CO2)=c(CO)
(2)該反應(yīng)的正反應(yīng)是_________(選填“吸熱”、“放熱”)反應(yīng)。
(3)寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式__________。若起始時(shí)把Fe和CO2放入體積固定的密閉容器中,CO2的起始濃度為2.0mol/L,某溫度時(shí)達(dá)到平衡,此時(shí)容器中CO的濃度為1.0 mol/L,則該溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________(保留二位有效數(shù)字)。
(4)若該反應(yīng)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行,在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài),如果改變下列條件,反應(yīng)混合氣體中CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如何變化(選填“增大”、“減小”、“不變”)。
①升高溫度__________;
②再通入CO___________。
(5)該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖:
①從圖中看到,反應(yīng)在t2時(shí)達(dá)平衡, 在t1時(shí)改變了某種條件,改變的條件可能是(填序號(hào))__ __。(單選)
A.升溫 B.增大CO2濃度
②如果在t3時(shí)從混合物中分離出部分CO,t4~t5時(shí)間段反應(yīng)處于新平衡狀態(tài),請(qǐng)?jiān)趫D上畫(huà)出t3~t5的V(逆)變化曲線
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如下圖中A、B、C、D分別代表有關(guān)反應(yīng)中的一種化合物,其中物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)化合物,不溶于硫酸、硝酸,卻溶于氫氟酸。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下空白。
(1)A、B、C、D的化學(xué)式分別是___________、___________、___________、___________。
(2)A→B的化學(xué)方程式是________________________________________________________。
(3)C→D的離子方程式是________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有A、B、C、D、E五種短周期主族元素,原子序數(shù)由A到E逐漸增大。①A元素最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍。②B的陰離子和C的陽(yáng)離子與氖原子的電子層結(jié)構(gòu)相同。③在通常狀況下,B的單質(zhì)是氣體,0.1 mol B的氣體與足量的氫氣完全反應(yīng)共有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移。④C的單質(zhì)在點(diǎn)燃時(shí)與B的單質(zhì)充分反應(yīng),生成淡黃色的固體,此淡黃色固體能與AB2反應(yīng)可生成B的單質(zhì)。⑤D的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)含氧酸間能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。請(qǐng)寫(xiě)出:
(1)A元素的最高價(jià)氧化物的結(jié)構(gòu)式___________;B元素在周期表中的位置________________。
(2)C單質(zhì)在B單質(zhì)中燃燒的生成物中所含化學(xué)鍵類型有_______________________________;C與D 能形成化合物的電子式______________________。
(3)D元素的低價(jià)氧化物與E的單質(zhì)的水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。
(4)元素D與元素E相比,非金屬性較強(qiáng)的是_______(用元素符號(hào)表示),下列表述中能證明這一事實(shí)的是________(填選項(xiàng)序號(hào))。
a.常溫下D的單質(zhì)和E的單質(zhì)狀態(tài)不同 b.E的氫化物比D的氫化物穩(wěn)定
c.一定條件下D和E的單質(zhì)都能與鈉反應(yīng) d.D的最高價(jià)含氧酸酸性弱于E的最高價(jià)含氧酸
e.D的單質(zhì)能與E的氫化物反應(yīng)生成E單質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】【化學(xué)―選修 3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
氮族元素(Nitrogen group)是元素周期表VA 族的所有元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)和Uup共計(jì)六種。
(1)氮族元素的外圍電子排布式的通式為 ;基態(tài)磷原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為 ,該能層具有的原子軌道數(shù)為 。
(2)PH3分子的VSEPR模型為______________,鍵角NH3 H2O(填“>”、“<”或“=”)。
(3)氮的最高價(jià)氧化物為無(wú)色晶體,它由兩種離子構(gòu)成:已知其陰離子構(gòu)型為平面正三角形,則其陽(yáng)離子中氮的雜化方式為 。
(4)從化合物NF3和NH3的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系比較,回答它們兩者如下性質(zhì)差異原因:
①NF3的沸點(diǎn)為-129℃,而NH3的沸點(diǎn)為-33℃,其原因是 。
②NH3易與Cu2+反應(yīng),而NF3卻不能,其原因是 。
(5)磷化硼是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料,它可用作金屬的表面保護(hù)層,磷化硼晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石類似,磷原子作面心立方最密堆積,則硼原子的配位數(shù)為________;已知磷化硼的晶胞邊長(zhǎng)a=" 478" pm,計(jì)算晶體中硼原子和磷原子的核間距(dB-P)=__________pm(保留三位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I. “立方烷”是一種人工合成的烴,其分子為正方體結(jié)構(gòu),其碳架結(jié)構(gòu)如圖所示:
(1)“立方烷”有多種同分異構(gòu)體,其中一種屬于芳香烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。
(2)立方烷”的三氯代物具有同分異構(gòu)體的數(shù)目是 。
II.有機(jī)化學(xué)中的反應(yīng)類型較多,將下列反應(yīng)歸類(填序號(hào))。
①乙烷在空氣中燃燒 ②由乙炔制氯乙烯
③甲烷與氯氣在光照的條件下反應(yīng) ④乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色
⑤乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 ⑥實(shí)驗(yàn)室制乙烯
⑦由甲苯制取TNT ⑧溴乙烷和氫氧化鈉的乙醇溶液共熱
⑨乙苯的制備:
(1)其中屬于取代反應(yīng)的是__________;屬于氧化反應(yīng)的是_______;
(2)寫(xiě)出⑦和⑧的化學(xué)方程式:
⑦_(dá)______________________ _____________________________
⑧_______________________ _____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A是一種常見(jiàn)的氣態(tài)烴,其中C、H元素質(zhì)量比為6:1,其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25gL-1。B、C、D都是含有C、H、O三種元素的有機(jī)物,其中D是一種常見(jiàn)廚房調(diào)味品中的主要成分。A、B、C、D間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)D物質(zhì)中的官能團(tuán) 。(寫(xiě)名稱)
(2)A→B的反應(yīng)類型 。
(3)B→C的反應(yīng)方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。對(duì)于密閉容器中的反應(yīng):
N(g)+3H2(g)2NH3(g),在20℃,30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是()
A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比b 的小
B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.點(diǎn)d(t2時(shí)刻)和點(diǎn)e(t2時(shí)刻)處n(N2)不一樣
D.其他條件不變,該反應(yīng)在25℃下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所用的時(shí)間比原來(lái)的少
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】黃鐵礦被稱“愚人金”,化學(xué)成分是FeS2,晶體屬正方體晶系的硫化物礦物。室溫為非活性物質(zhì)。溫度升高后變得活潑。在空氣中氧化成三氧化二鐵和二氧化硫,主要用于接觸法制造硫酸:
回答下列問(wèn)題:
(1)在FeS2中的S2-的核外電子排布式是________________________;
(2)常溫下Fe3+比Fe2+要更加穩(wěn)定的原因是__________________________________;
(3)將FeS2與稀鹽酸反應(yīng)得到H2S2,H2S2分子中,共價(jià)鍵的類型是___________________;FeS2氧化得到SO2,在SO2分子中的S原子的雜化軌道類型是______________________ ,寫(xiě)出兩個(gè)與SO2互為等電子體的分子或離子_______________________。-
(4)H2SO4和H2SO3都是S的含氧酸,請(qǐng)用結(jié)構(gòu)知識(shí)解釋H2SO4比H2SO3酸性強(qiáng)的原因:
_____________________________________________________________________。
(5)FeS2的晶體中的Fe2+離子的排列方式如下圖。
①每個(gè)Fe2+周圍最近的等距離的S22-離子有____________個(gè)。
②已知FeS2的晶胞參數(shù)是a0=0.54nm,它的密度為_(kāi)____________________g·cm-3(列式并計(jì)算,阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023)。
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