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1.【2023 年湖北卷】
是生产多晶硅的副产物。利用
对废弃的锂电池正极材料
进行氯化
处理以回收Li、Co 等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)Co 位于元素周期表第 周期,第 族。
(2)烧渣是LiCl、
和
的混合物,“500℃焙烧”后剩余的
应先除去,否则水浸时会产生
大量烟雾,用化学方程式表示其原因 。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体
常用方法的名称是 。
(4)已知
,若“沉钴过滤”的pH 控制为10.0,则溶液中
浓度为
。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
(5)导致
比
易水解的因素有 (填标号)。
a.Si-Cl 键极性更大 b.Si 的原子半径更大
c.Si-Cl 键键能更大 d.Si 有更多的价层轨道
2.【2023 年湖北卷】超纯
是制备第三代半导体的支撑源材料之一,近年来,我国科技工作者开
发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术,在研制超纯
方面取得了显著成果,工
业上以粗镓为原料,制备超纯
的工艺流程如下:
专题97 工艺流程——非金属元素载体
1
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已知:①金属
的化学性质和
相似,
的熔点为
;
②
(乙醚)和
(三正辛胺)在上述流程中可作为配体;
③相关物质的沸点:
物质
沸点/
55.7
34.6
42.4
365.8
回答下列问题:
(1)晶体
的晶体类型是 ;
(2)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在
的原因是 ,阴极的电极反应式为
;
(3)“合成
”工序中的产物还包括
和
,写出该反应的化学方程式:
;
(4)“残渣”经纯水处理,能产生可燃性气体,该气体主要成分是 ;
(5)下列说法错误的是_______;
A.流程中
得到了循环利用
2
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B.流程中,“合成
”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C.“工序X”的作用是解配
,并蒸出
D.用核磁共振氢谱不能区分
和
(6)直接分解
不能制备超纯
,而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯
的理由是 ;
(7)比较分子中的
键角大小:
(填“>”“<”或“=”),其原因
是 。
3.【2023 年6 月浙江卷】工业上煅烧含硫矿物产生的
可以按如下流程脱除或利用。
已知:
请回答:
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的
可以在炉内添加
通过途径Ⅰ脱除,写出反应方程式
。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的
,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价 B.化合物A 具有酸性
C.化合物A 是一种无机酸酯 D.工业上途径Ⅱ产生的
也可用浓
吸收
②一定压强下,化合物A 的沸点低于硫酸的原因是 。
(3)设计实验验证化合物A 中含有S 元素 ;写出实验过程中涉及的反应方程式 。
4.(2021·全国甲卷真题)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列
问题:
(1)
的一种制备方法如下图所示:
①加入
粉进行转化反应的离子方程式为_______,生成的沉淀与硝酸反应,生成_______后可循环使
3
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用。
②通入
的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为_______;若反应物用量比
时,氧化产物为_______;当
,单质碘的收率会降低,原
因是_______。
(2)以
为原料制备
的方法是:先向
溶液中加入计量的
,生成碘化物;再向混合溶
液中加入
溶液,反应得到
,上述制备
的总反应的离子方程式为_______。
(3)
溶液和
溶液混合可生成
沉淀和
,若生成
,消耗的
至少为_______
。
在
溶液中可发生反应
。实验室中使用过量的
与
溶液反应后,过滤,滤液经水
蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量
的原因是_______。
5.【2018 新课标1 卷】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问
题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3 过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式
__________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1 时,Ⅰ中为__________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
(3)制备Na2S2O5 也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2 碱吸收液中含有NaHSO3 和
Na2SO3。阳极的电极反应式为_____________。电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。将该
室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL 葡萄酒样品,
用0.01000 mol·L−1 的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL 。滴定反应的离子方程式为
_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1(以SO2计)。
6.【2018 北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
4
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已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F 和有机碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO4
10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系:H3PO4__________H2SO4(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论:P 和S 电子层数相同,__________。
(3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F 所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF 的化
学方程式:__________。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时
间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:____________________。
(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO4
2−残留,原因是__________;加入BaCO3可进一步
提高硫的脱除率,其离子方程式是____________________。
(6)取a g 所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L−1NaOH 溶液滴定至终
点时生成Na2HPO4,消耗NaOH 溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知:
H3PO4摩尔质量为98 g·mol−1)
7.【2018 江苏卷】以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2 为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水
Na2SO3,其主要实验流程如下:
已知:①Cl2+2OH−
ClO−+Cl−+H2O 是放热反应。
②N2H4·H2O 沸点约118 ℃,具有强还原性,能与NaClO 剧烈反应生成N2。
(1)步骤Ⅰ制备NaClO 溶液时,若温度超过40 ℃,Cl2与NaOH 溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离
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子方程式为____________________________________;实验中控制温度除用冰水浴外,还需采取
的措施是____________________________________。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O 的装置如题19 图−1 所示。NaClO 碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应
一段时间后,再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_____________;
使用冷凝管的目的是_________________________________。
(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3
−、SO3
2−随pH 的
分布如题19 图−2 所示,Na2SO3的溶解度曲线如题19 图−3 所示)。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为
_________________。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案: _______________________,用少量无水
乙醇洗涤,干燥,密封包装。
8.【2016 新课标1 卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl 的化合价为_______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为
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________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的
量之比为________,该反应中氧化产物是_________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相
当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)
9.[2019 新课标Ⅰ]硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以
硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
(2)“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化
学试剂是_________。
(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O
H++B(OH)−
4,Ka=5.81×10−10,可判断H3BO3是______
酸;在“过滤2”前,将溶液pH 调节至3.5,目的是_______________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的离子方程式为__________,母液经加热后可返回
___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
10.【2018 新课标3 卷】KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:
(1)KIO3的化学名称是_______。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是________。“滤液”中的溶质
主要是_______。“调pH”中发生反应的化学方程式为__________。
(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式______。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________,其迁移方向是_____________。
③与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有______________(写出一点)。
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11.【2016 江苏卷】以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:
(1)氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反
应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为 。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 (填序号)。
A.适当减缓通入Cl2速率
B.充分搅拌浆料
C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为
6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为 (填化学式)。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n[CaCl2] 1∶5(填“>”、“<”
或“=”)。
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(3)向滤液中加入稍过量KCl 固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1,
从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是 。
12.[2019 新课标Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品
时,钡的焰色为__________(填标号)。
A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为
______________________。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其
转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为______________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是
“还原料”表面生成了难溶于水的___________(填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。
(3)成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取m g 样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000
mol·L−1的I2−KI 溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉
为指示剂,过量的I2用0.1000 mol·L−1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2
2I−+
。测定
时消耗Na2S2O3 溶液体积V mL。终点颜色变化为_________________,样品中S2−的含量为
______________(写出表达式)。
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