(届河北省冀州中学高三3月摸底考试理综化学试卷)
氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如下图所示:
(1)该流程中可以循环的物质是 。
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式 ,若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果 。
(3)右图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是 ,E电极的名称是 。电解总反应的离子方程式为 。
(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为 。
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45 ×104A,该电解槽的电解效率为 。
(2013)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去 (填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是 。
(2)第②步反应的离子方程式是 ,滤渣B的主要成分是 。。
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP (填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。
(4)取上述流程中得到了Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为 。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波,它可看成是用一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成的。某校化学研究性学习小组用类比学习思想,并通过实验探究Na2S2O3的化学性质。
【提出问题】Na2S2O3与Na2SO4结构相似,化学性质是否也相似呢?
【实验探究】取适量Na2S2O3晶体,溶于水制成Na2S2O3溶液,进行如表所示的探究,完成表中有关内容。
【实验结论】探究① 探究② 。
根据探究①和探究②的结论,Na2S2O3和Na2SO4化学性质 。
【问题讨论】
(1)甲同学向探究②反应后的溶液中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,据此甲同学认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为此方案是否正确并说明理由: 。
(2)请你重新设计一个实验方案,证明Na2S2O3能被氯水氧化。你设计的方案是 。
如图所示是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A—E装置的气密性,其操作是首先 ,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放试剂是 。
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍后片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生 (答现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式 。
(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量。若反应前固体质量为16g,反应后称重固体质量减少2.4g。通过计算确定该固体产物的成分是 (用化学式表示)。
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式 。迅速产生倒吸的原因是 。
锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-==LixC6。现利用以下工艺流程回收正极材料中某些金属资源(部分条件未给出)。
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为______。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式____________________。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____________;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是__________。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式__________________________。
(5)充放电过程中,发生LiCoO2与LixCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式___________________。
(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是__________________。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有_________________(填化学式)。
工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。
A______________B____________。
(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:
取样、__________、沉淀、__________、__________、冷却结晶、__________、烘干。
(3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是__________________。
碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是______________________.
(4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是______________(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:______________________。
(5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为:____________________________。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:__________(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)。