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题文

石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下:

(注:SiCl4的沸点是57.6ºC,金属氯化物的沸点均高于150ºC)
(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2,主要目的是                      
(2)高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为          。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为                 
(3)步骤①为:搅拌、        。所得溶液IV中阴离子有                      
(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为                       。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg                      
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成下图防腐示意图,并作相应标注。

科目 化学   题型 实验题   难度 中等
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B.【实验化学】
水杨酸可用于制备解热镇痛药阿司匹林。重结晶纯化固体水杨酸的步骤如下:
步骤1:按图1所示装置,在圆底烧瓶中加入1.2 g粗水杨酸,10 mL 30%乙醇和磁子。接通冷凝水后,搅拌加热至沸,直到完全溶解。
步骤2:冷却后,加入活性炭,重新搅拌加热煮沸几分钟后,利用图2装置趁热过滤到锥形瓶中,并在短颈漏斗上盖好表面皿。
步骤3:盛滤液的锥形瓶用塞子塞好,自然冷却后再用冰水冷却,析出水杨酸晶体。
步骤4:用图3所示装置进行抽滤,用少量30%的乙醇洗涤。抽干后得到的晶体转移到表面皿上,放入干燥器中干燥。
步骤5:称量干燥后固体质量为0.81 g。

(1)步骤1中接通冷凝水时,冷水应从________(填“A”或“B”)端进。
(2)步骤2中“趁热过滤”的目的是______________________。
(3)步骤3中“自然冷却后再用冰水冷却”,而不直接用冰水浴冷却的目的是________。
(4)步骤4中C装置的作用是______________________________________。
(5)本次实验中,水杨酸的收率为________。确定最终产品是水杨酸的实验或方法是___________。

二氯化二硫(S2Cl2),常温下是一种黄红色液体,有窒息性,刺激性恶臭,熔点80℃,沸点135.6℃,在空气中强烈产生烟雾,遇水、醇即分解;它常用于橡胶的低温硫化和黏接剂,国防工业用作军用毒气。它的工业合成方法:将氯气通入到熔融的硫单质发生反应而制得。实验室用下列装置制取少量S2Cl2

请回答下列问题:
(1)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,则它的结构式为
(2)下列方法都可以制得氯气,其中符合装置A制取的有
a、MnO2固体和浓HCl共热
b、KMnO4固体和浓HCl反应
c、KClO3固体和浓HCl反应
d、MnO2固体、NaCl固体和浓硫酸共热
(3)装置A中用恒压分液漏斗而不用普通分液漏斗的原因是
(4)B中饱和食盐水的作用,装置C中的试剂是
(5)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式,其氧化剂与还原剂物质的量之比为
(6)从安全和环保方面考虑,补全F方框内剩下的装置并注明装置中的药品。画图时,仪器可以简化,如下列仪器可以分别表示为:

(14)铬是一种银白色金属,化学性质稳定,以+2、+3和+6价为常见价态。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3 ,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na2Cr2O7·2H2O(已知Na2Cr2O7是一种强氧化剂),其主要工艺流程如下:

查阅资料得知:
①常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42
②常温下,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
回答下列问题:
(1)工业上常采用热还原法制备金属铬,写出以Cr2O3为原料,利用铝热反应制取金属铬的化学方程式
(2)酸化滤液D时,不选用盐酸的原因是
(3)固体E的主要成分是Na2SO4,根据下图分析操作a为

(4)已知含+6价铬的污水会污染环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2O72-,处理该废水常用还原沉淀法,具体流程如下:

①Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,是因为
②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是(填选项序号);

A.FeSO4溶液 B.浓H2SO4 C.酸性KMnO4溶液 D.Na2SO3溶液

③调整溶液的pH=5时,通过列式计算说明溶液中的Cr3+是否沉淀完全
④上述流程中,每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole-,则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为

工业生产中会产生大量的废铁屑,可将其“变废为宝”制成化工原料氯化铁。实验室中利用下图所示装置探究由废铁屑制备FeCl3·6H2O晶体的原理并测定铁屑中铁单质的质量分数(杂质不溶于水且不与酸反应)。

(1)装置A的名称为
(2)检验该装置气密性的具体操作如下:
①关闭;打开弹簧夹K1
②向水准管中加水,使水准管液面高于量气管液面;

取m g废铁屑加入B装置中,在A中加入足量的盐酸后进行下列操作:
Ⅰ.打开弹簧夹K1,关闭活塞b,打开活塞a,缓慢滴加盐酸。
Ⅱ.当装置D的量气管一侧液面不再下降时,关闭弹簧夹K1,打开活塞b,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a、b。
Ⅲ.将烧杯中的溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
请回答:
(3)用离子方程式表示烧杯中足量的H2O2溶液的作用:
(4)实验结束后,量气管和水准管内液面高度如上图所示,为了使两者液面相平,应将水准管(填“上移”或“下移”)。
(5)由FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作过程中不需要使用的仪器有(填选项序号)。
a.蒸发皿
b.烧杯
c.酒精灯
d.分液漏斗
e.坩埚
f.玻璃棒
g.漏斗
(6)实验结束后,若量气管内共收集到VmL气体(已换算成标准状况),则此废铁屑中铁单质的质量分数为

利用如图装置测定中和热的实验步骤如下:

①量取50mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中,测量温度;
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,测量温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
请回答:
(1)NaOH溶液稍过量的原因
(2)加入NaOH溶液的正确操作是(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.一次迅速加入 C.分三次加入
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是
(4)设溶液的密度均为1g/cm3,中和后溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),请根据实验数据写出该反应的热化学方程式

(5)若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量(填“小于”、“等于”或“大于”)57.3 kJ,原因是

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