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山东省枣庄市2021届-2023届高考化学三年模拟(二模)按

题型分类汇编-02非选择题

一、工业流程题

1.(2021•山东枣庄•统考二模)从石油废催化剂(主要含有AI2O3、V2O5,Ni,Mo、Fe

等)中回收锐、铝,是提取这些紧缺金属的重要方法.国内采用的一种工业流程如下:

回答下列问题:

(1)对原料进行了两次焙烧,第一次焙烧的主要目的是,第二次焙烧时V2O5发

生反应的化学方程式为。

(2)水浸取滤渣中主要含有氧化锲、三氧化二铁。室温“沉铁”时,若溶液中

c(Ni2+)=0.35mol∕L,加入碳酸钠调节溶液的PH为即可使Fe?+恰好沉淀完全(沉淀

完全的离子浓度WlXl(T5moi∕L),此时(填“有”或"无”)Ni(OH)2沉淀生成。(假设溶

液体积不变,lg6≈0.8;KMFe(OH)3]=2x10-39,KMNi(OH)2]=2xl0∣5)

(3)加入NH4Cl调节PH到8.5,将钢元素以偏钢酸核的形式分离出来,加氨系数K(钱盐

与钮含量换算比)和温度对其影响如上图所示,则K最佳值约为,温度最佳值约

为,温度过高会使沉钗率下降,原因是。

100

%%95

<、»

越90

品S85

80

123456405060708090100

K温度∕tC

加氨系数对偏机酸镀沉淀的影响温度对偏钮酸铁沉淀的影响

(4)车目酸铁溶液可以结晶出二铝酸镀KNH4)2Mo2O7,相对分子质量为340],取少量晶体,

一定条件下受热分解的热重曲线如图所示:

2.(2022•山东枣庄•滕州市第一中学新校统考二模)硒(Se)是一种新型半导体材料;银是

一种物理化学性质优良的贵重金属,需求逐年上升。实验室模拟工业对富硒废料(含

Ag2Se、Cu?S)进行综合处理的一种工艺流程如下:

富软空气氨水

HNO1有机溶剂N,H4∙HZO

I胡作II一画巨]一臃作3I―►倩银

气体水机有机相气体3

I水FI

t

造硅酸铜品体

(1)焙烧时应把废料于中(填仪器名称),为提高焙烧效率可采取的措施

(写一条即可)。

⑵HNO3应选用(填“浓”或“稀”)溶液,原因是

(3)操作2的名称是

(4)N?H「HQ还原过程中产生了对环境友好的气体,写出该反应的离子方程式:

⑸如图装置可以制备一水合明(NH4∙Hzθ),其阳极的电极反应式为

电源

试卷第2页,共18页

(6)有机溶剂为煤油与硫酸的混合物。对操作I中有机溶剂组成、浸出液酸度对萃取率的

影响做如下探究,结果如图1、图2所示,则得出的结论为。(浸出液

c(Ag+)=2×10"3mol∙L-')

图1萃取剂浓度对银莘取率的影响图2浸出液酸度对银萃取率的影晌

3.(2023•山东枣庄•统考二模)把(Pd)是一种贵金属,性质类似伯(Pt)。活性炭载杷催化

剂广泛应用于石油化工、制药等工业,但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。

一种从废钿催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收海

绵钿的工艺流程如图:

已知:I.阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为RY1+MR-M+Cl,

R-Na+N'R—N+Na*(R—表示树脂的有机成分)。

∏.“沉钿”时得到氯钿酸钱[(NHJPdClJ固体,不溶于冷水,可溶于稀盐酸。

⑴温度、固液比对浸取率的影响如图,则“浸取”的最佳条件为。

浸取条件探索

(2)“浸取”时,加入试剂A的目的为

⑶“浸取”时,加入NaClO3有利于Pd的溶解,生成的四氯合钿(∏)酸(XPdJ)为二元

强酸。加入浓盐酸和NaCIo3后主要反应的离子方程式:。

(4)“离子交换除杂”应使用(填“阳离子”或“阴离子”)树脂,“洗脱”时应使用的

洗脱液为(填标号)。

A.硫酸B.盐酸C.无水乙醇

(5)“还原”过程NzHa转化为Nz,在反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成,该过程还产

生的副产物为,且该产物可循环利用至___________环节(填环节名称)。

(6)以上流程污染性较强且复杂,通常适用电解法回收杷。将“浸取”后的溶液与把离子脱

附试剂MH混合,形成[Pd(MH)J"配离子,电解可得高纯度把,装置如图。电解时,

当浓缩室里共得到5L0.7mol∙L'的较浓盐酸时(体积变化忽略不计),理论上能得到

Pdg,但实际生产中得不到相应质量的Pd,原因是o

-----------------------1∣--------------------

较浓盐酸

交换膜/浓缩室案换膜b

H,PdJ与O-ImoIL-'稀硫酸

MH混合液盐酸

二、结构与性质

4.(2021.山东枣庄.统考二模)2020年12月17日,“嫦娥五号”首次成功实现地外天体

采样返回,标志着我国航天向前迈出了一大步。其制作材料中包含了Al、Cr.Cu、C、

N、0、Si等多种元素。回答下列问题:

(1)上述元素中基态原子未成对电子数与Al相同的有o

(2)[Cr(NO2)(NHj5]CL中C/+的配位数为。配位体原子给出电子能力越强,

则配位体与中心离子形成的配位键越强,配合物越稳定,NO。作为配体时提供孤电子对

的原子是。粒子中的大式键可用符号口;表示,其中m代表参与形成大π键的

原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为II:),则NO2的

大π键可表示为«

(3)氮化铝晶体是第三代半导体材料的典型代表之一,属于六方晶系,结构如图a所示,

其晶体类型为,其晶胞结构如图b所示。AI原子位于氮原子形成的空

试卷第4页,共18页

隙(填"四面体'’或"八面体”)。图C是晶胞的俯视图,已知P点的分数坐标为(1,1),则晶

胞内Al原子在图C中的分数坐标是。

abc

(4)已知晶胞的密度为pg∙cn√,两种原子半径分别为Lnm和1nm,阿伏加德罗常数

值为NA,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为(列出表达式)。

5.(2022•山东枣庄•滕州市第一中学新校统考二模)聚合物锂离子电池具有超薄化特征,

适用于多种设备,电极材料涵盖LiFePo4、LiNio2、LiPR、LiAS耳等物质。

(1)磷酸为磷的最高价含氧酸,其空间结构如图:

②纯净的磷酸黏度极大,随温度升高黏度迅速下降,原因是。

(2)聚合物锂离子电池工作时,[ʃ沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移,过程如图所示(图中

阴离子未画出)。

①Li+迁移过程中与聚乙二醇分子中O原子间的作用力为(填标号)。

a.分子间作用力b.离子键c.共价键

②LiAS灯的阴离子的空间构型为;基态As原子的最高能级组轨道排布式为

是具有导电性的有机配合物。银在周期表中的位置是

(填写对应周期、族)。X个原子共用y个电子可表示为∏3则环戊二烯离

子(CsH,中的大兀键可表示为。

(4)图1为NiO晶胞,与0"距离最近的0”有个。

II∙I

工。--士氧

♦十一…QT-一o

σ!<r:・银

Λ-.二一-。・图2

Q—&---

图1

一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为0人作密置单层排

列,Ni?T真充其中(如图2),该“单分子层''面积密度为mg∙cm",则的半径为

nm0(用m、NA表示)

6.(2023•山东枣庄,统考二模)C。元素的某些化合物在电池、光电材料、催化剂等方面

有广泛应用。回答下列问题:

(1)一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示:

ClO3H2O

①与Co同周期,基态原子有1个未成对电子的元素有种。

②配离子C10;的空间构型为,钻元素价态为,通过螯合作用

形成的配位键有个。

试卷第6页,共18页

③配合物A无顺磁性,则中心离子的杂化方式为(填标号)。(若中心离子具

有单电子,则配合物为顺磁性物质。)

A.sp,B.sp3dxC.d2sp,D.sp3d

④咪嚏()具有类似苯环的芳香性,①号N比②号N更易与钻形成配位键的原

因是.

(2)C。的一种化合物为六方晶系晶体,晶胞结构如图所。以晶胞参数为单位长度建立的

坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数体标。

OO

OH

*Co

已知晶胞含对称中心,其中1号氧原子的分数坐标为(0∙6667,0.6667,0.6077),则2号

氧原子的分数坐标为oNA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为

g∕cm3(用计算式表示)。

三、原理综合题

7.(2021•山东枣庄•统考二模)2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合

国大会上表示,中国将争取在2060年前实现碳中和。研究二氧化碳的回收对这一宏伟

目标的实现具有现实意义:

⑴以CO?与N&为原料可合成尿素[CO(NHJ已知:

l

I.2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=-159.5kJ∙moΓ

1

II.NH2CO2NH4(S)=CO(NH2),(s)+H2θ(g)ΔH=+116.5kJ-moɪ

在相同条件下,反应2NH,(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H,θ(g)的正反应的活化能Ea

为179kJ∙molT,则逆反应的活化能Ea为kJ∙nτoΓl。

(2)一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:

CO2(g)+4H2(g).∙CH4(g)+2H2θ(g)ΔH<0。现有两个相同的恒容绝热(与外界没有

热量交换)密闭容器甲、乙,在甲中充入ImolCO2和4molH2,在乙中充入ImOlCH4

和2molH2O(g),300℃下开始反应,达到平衡时,容器中的压强PP乙(填“>”、

“=”或CH』的物质的量分数X甲7乙(填“>”、"=”或“<”)

⑶用催化剂Fq(CO)/ZSM-5催化Co2加氢合成乙烯的反应,所得产物含CH八C3H6^

JHii等副产物,反应过程如图所示:

催化剂中添加Na、K、CU助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条

件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO?转化率和各产物的物质的量占比见

下表。

各产物在所有产物中的占比(%)

助剂Co2转化率(%)

C2H4CH其他

Na42.535.939.624.5

K27.275.622.81.6

Cu9.880.712.56.8

①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO),,/ZSM-5中添加助剂效果最好;

加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的原因是0

②下列说法正确的是(填字母)。

a.第一步反应为CO?+%CO+H2O

b.Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯煌的ΔH减小

c.添加助剂不同,反应的平衡常数不同

(4)CO2和H2在催化剂作用下可发生以下两个反应:

l

I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2Θ(g)ΔH=-48.5kJ∙moΓ

II.2CO2(g)+5H2(g)C2H2(g)+4H2θ(g)ΔH=+37.1kJ∙moΓ'

试卷第8页,共18页

①为降低CHQH含量,增大CF?含量,可采取的措施有

②恒温恒容密闭的IL容器中加入2mo]CoKg)和4molH2(g),初始压强为IOMPa,在

300℃发生反应,达到平衡时,Co2的转化率为50%,容器内压强为7.5MPa,则反应I

的平衡常数K=«

8.(2022•山东枣庄•滕州市第一中学新校统考二模)2021年9月,中国科学院宣布在人

工合成淀粉方面取得突破性进展,在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的全合成,该技术

未来有望促进碳中和的生物经济发展。

(I)Co2人工合成转化为淀粉只需要H步,其中前两步涉及的反应如图所示:

2∣UXg)

H,O,(I)

催化疥

IΠ.ΔH3

3H2(g)HPg)θɔ(g)H,O,(1)

CO,(g)

->CH1OH(g)

I.ΔH

14U人W

反应:CO2(g)+2H2(g)=HCHθ(g)+H,θ(g)ΔH=

(2)反应I进行时,同时发生反应:2CO2(g)+6H2(g)∙C2H4(g)+4H2θ(g)在IL恒容

密闭容器中充入4.0molCC>2和6.OmolH2,一定温度下,达到平衡时,C(CO2)=C(H2O),

C(Hj=I.2mol∕L,CHQH物质的量分数为%。(计算结果保留1位小数)

(3)乙烯是合成工业的重要原料•,一定条件下可发生反应:3C2H4(g).∙2C,H6(g)0

①分别在不同温度、不同催化剂下,保持其它初始条件不变,重复实验,经相同时间测

得体积分数与温度的关系如图所示:

在催化剂甲作用下,图1中M点的速率FV逆(填或“=”),根据

图1所给信息,应选择的反应条件为O

②一定温度下,该反应正逆反应速率与C/,、3%的浓度关系:VJE=k正c3(GHj,

2

Vis⅛c(C3H6)(kll∙、ki2是速率常数),且IgVFTgc(GHt)或IgV逆Ugc(Ga)的关系如

图所示,向恒容密闭容器中充入一定量C^H4,反应进行m分钟后达平衡,测得

1

C(C2H4)=LOmolU,该温度下,平衡常数K=(用含a、b的计算式表示,

,

下同),用c,%表示的平均反应速率为mol∙L∙min-'o

9.(2023•山东枣庄•统考二模)船舶柴油机发动机工作时,反应产生的NO,尾气是空气

主要污染物之一,研究NO,的转化方法和机理具有重要意义。

l

己知:2NO(g)+O?(g)=-2NO2(g)ΔH,=-113kJ∙moΓ

6NO2(g)+O3(g).3N2O5(g)ΔH2=-227kJ∙moΓ'

l

4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)ΔH3=-57kJ∙moΓ

⑴5氧化脱除NO的总反应是NO(g)+O3(g).NO2(g)+O2(g)ΔH4=0

(2)该反应过程有两步:NO-⅜⅞->NO2-⅛⅞->N2O5,反应中各物质浓度变化如图

所示。则速率常数%L(填或"≈"),原因是o

800(

700

9

.600

0

一X500

E

400

⅛<⅛

300

200

100

0

0

时间/s

试卷第10页,共18页

⑶已知:2NO(g)+O2(g).ON。?©的反应历程分两步:

反应化正反应速率方程逆反应速率方程

Evlis=k2-C(N2O2)

快)al2

I2N0(g).Na(g)(vlfl:=k,∙c(NO)

k

N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)(Ea2丫2正=‹c(NzOz)V(Oz)%逆=k「c2(NO?)

II

慢)

①则反应I与反应II的活化能:EalEg(填“>”“<”或“=")。

反应2NO(g)+CVg).2NO2(g)的平衡常数K,=(用K-K2、K3、K4表

示)。

②在400k、初始压强为3xl()5pa的恒温刚性容器中,按2:1通入No和O2,一定条件下

发生反应。达平衡时No转化率为90%,0?转化率为40%。则2NO(g)-的

平衡常数K,=(分压=总压X物质的量分数;理想气体状态方程pV=nRT,

R=8314Pa∙LmoΓ'∙K^l).

(4)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的0?充入2L密闭容器中,在AgQ催化

剂表面发生反应(4NHJ+6NO.5N2+6H2O),NO的转化率随温度的变化情况如图

⅛'

^

g⅛

z

O

N

①5min内,温度从420K升高到580K,此时段内No的平均反应速率

V(NO)=___________(保留3位有效数字)。

②无氧条件下,No生成N?的转化率较低,原因可能是

四、有机推断题

10.(2021•山东枣庄•统考二模)螺虫乙酯是一种新型现代杀虫剂,制备其中间体H的

一种合成路线如下:

己知:①Q里翳叫IQʃwr

②RCOOH心LfRCOCl卜:3->RCONHR'

回答下列问题:

(I)A的化学名称是;由B生成C的反应类型为

(2)E与F生成G的化学方程式为.

(3)H中含氧官能团名称为、(填两种)。

(4)芳香化合物X是D的同分异构体,符合下列条件的同分异构体有种。

①在NaoH溶液中能水解

②核磁共振氢谱中有4组峰

(5)参照以上信息,设计以a".为起始原料制备2』引躲酮(CQ=°)的合成路线(无机试

N⅛⅛

剂任选)。

11.(2022∙山东枣庄•滕州市第一中学新校统考二模)我国科学家合成了结构新颖的化合

物G,为液晶的发展指明了一个新的方向。H的合成路线如图:

CIIO

(I)A的结构简式为,BTC的反应方程式为

试卷第12页,共18页

(2)D中的官能团有种。写出符合下列条件的一种E同分异构体的结构简式:

①芳香族化合物②有3种不同化学环境的氢

(3)检验F中是否有残留的E,所用试剂为oF→G的反应可认为进行了两步反应,

反应类型依次为。

OH

(4)结合上述流程和试剂写出由苯酚合成Cl的路线o

CHO

12.(2023・山东枣庄・统考二模)利格列汀是一种DPP-4抑制剂,为广大糖尿病患者提

供了一种强效、安全及简便的治疗方案。其部分合成路线如图:

R2、R,均为煌基)

(I)B与氢气加成后得产物X,满足下列要求的X的同分异构体有(写结构简

式)。

I.具有两性II.两分子X间可形成六元环

(2)A+B→C的反应方程式。

(3)H的结构简式为,反应①与反应②(填“可以”或"不可以”)交

换顺序,原因是0

(4)下列关于F的说法中,正确的是(填标号)。

a.为平面型分子b.可以发生水解反应c.分子中含内结构

NH,

(5)根据题目信息,写出以邻苯二胺(ZU)和1一丙醇为主要原料(其它试剂自

选)制备/的合成路线.

五、实验题

13.(2021.山东枣庄.统考二模)硫酸亚铁钱是一种重要化工原料,其晶体

(NHJ?Fe(SoJ/6凡。为浅蓝绿色晶体,较硫酸亚铁不易被氧化。

⑴硫酸亚铁铁晶体的制备:

①铁屑需先用碱洗后,再用少量酸洗,酸洗的目的是0

②制备硫酸亚铁过程中,初始时活塞a、b、C的开关状态依次是,反应一段时

间后,调整活塞a、b、C的开关状态依次为,最后得到晶体产品。

(2)产品的相关实验:

甲乙丙

①硫酸亚铁镀晶体在50(ΓC时隔绝空气加热完全分解,将方程式补充完整(合理即可)

□(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O=OeO+[⅛e2O3+□NH3+N2+SO2+SO3+HQ(系数为

1时,也要写出)

试卷第14页,共18页

②为验证甲中残留物含有FjO,可选用的试剂有(填字母)。

a.稀硝酸b.稀硫酸C.新制氯水d.硫氟酸钾

③装置乙中HCl的作用是。实验中,观察到装置丙中有白色沉淀生成,发生的

离子反应方程式为。

(3)样品纯度的测定:准确称量20.0Og硫酸亚铁镂晶体样品,配制成IOOmL溶液。取所

配溶液20.0OmL于锥形瓶中,加稀H,SO4酸化,实验测定其与

20.0OmLo.1OOOmol∕LKMnO4溶液恰好完全反应。已知:(NHjFe(SOJ(耳。的摩尔

质量是392g∕mol,则产品中(NH4)2Fe(SθJ2-6耳。的质量分数为。

14.(2022.山东枣庄.滕州市第一中学新校统考二模)某化学兴趣小组利用如图1所示装

置(加持装置省略)制备MnSe)「HQ。已知MnSe)「HQ是一种易溶于水,不溶于酒精

的白色或微红色晶体。

(1)检验如图1装置气密性的方法是,装置∏中发生反应的方程式:

(2)抽滤如图2所示,与用普通漏斗过滤相比,抽滤的优点是;其最佳操作

顺序是,确认抽干(填标号)。

a.打开循环水式真空泵b.加入少量蒸储水润湿滤纸c.转移固液混合物

(3)根据图3,加热反应后的溶液并控制温度大于4(ΓC,经蒸发结晶,,用

洗涤,干燥,可得到产品。

(4)图1装置还存在安全隐患,在II后的方框内增加合适的装置和药品以消除这种隐患,

在方框内完成作答。

(5)MnSO,∙HQ产品的纯度可用配位滴定法测定。Mi?+被空气氧化成Mn'+后,可与配

位剂三乙醒胺生成MnM-TEA绿色配合物以掩蔽其他离子,再加入盐酸羟胺将

Mn"-TEA配合物中的Mrr"还原成Mi?+,以K-B为指示剂,用EDTA(可以表示为

2t22+

MY?-)标准滴定液进行滴定,反应为:Mn+H2Y-=MnY-+2Ho准确称取一定质

量的MnSo「Hq晶体加入25OmL的锥形瓶中,加20mL水、IOmL三乙醇胺,充分振

荡,再加入IomL足量的盐酸羟胺。滴入2〜3滴K-B作指示剂后溶液呈酒红色,摇匀。

用已标定的0.0185mol∙L'EDTA溶液滴定,当溶液由酒红色变成纯蓝色,即为终点。实

验数据见下表:

实验m(MnSO4H2θ)∕g起始滴定管读数∕mL终点滴定管读数∕mL

10.08450.2026.60

20.08450.0026.20

30.08450.3228.35

则MnSO4∙HQ产品的纯度为%(保留整数)。

15.(2023•山东枣庄•统考二模)三氯化恰是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,

高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化倍(0、K2为气流控制开

关)。

试卷第16页,共18页

高温

原理:Cr2O3+3CC14COCl2+3CrCl3

已知:CoCL气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体

(1)实验装置合理的连接顺序为a-(填仪器接口字母标号)。

(2)步骤如下:

i.连接装置,检查装置气密性,装入药品并通N?;

ii.加热反应管至400℃;

iii.控制开关,加热CCl,,温度保持在50℃〜60℃之间;

iv.加热石英管继续升温至650℃,直到E中反应基本完成,切断管式炉的电源;

V.停止A装置水浴加热......

vi.装置冷却后,结束制备实验。

①步骤i中,开关K∣∖L的状态分别为O

②补全步骤V的操作:,其目的是。

(3)从安全的角度考虑,整套装置的不足是。

(4)装置D中反应的离子方程式为。

(5)取三氯化格样品0.300g,配制成25OmL溶液。移取25.0OmL于碘量瓶中,加热至沸

腾后,加适量2mol∙L-∣Nae)H溶液,生成绿色沉淀Cr(OH)3。冷却后,加足量30%H2O2.

小火加热至绿色沉淀完全溶解。冷却后,加入2mol∙L-%SO4酸化,再加入足量Kl溶

液,加塞摇匀充分反应后,格元素只以。产存在,暗处静置5min后,加入指示剂,用

1

0.0250mol-U标准Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗标准Na2S2O3溶液21.0OmL(杂质不参

加反应)。

MSt断示意图

已知:2。(0田3+3凡02+40氏=2。"0:+850;2Na2S2O3+12=Na2S4O6+2NaI

①绿色沉淀完全溶解后,继续加热一段时间再进行后续操作,目的是o

②样品中无水三氯化铭的质量分数为(结果保留三位有效数字)。

③若将碘量瓶换为锥形瓶,则样品中无水三氯化铝质量分数的测量结果(填

“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

试卷第18页,共18页

参考答案:

I.除去废催化剂表面的有机物V2O5+Na2CO3=2NaVO3+CO2↑2.8

无480℃氯化镀水溶液氨气挥发加剧,镂根离子浓度下降

(NH4)1Mo2O72MOO3+2NH3t+H,0

【分析】石油废催化剂(主要含有AI2O3、V2O5>Ni、M0、Fe等)进行焙烧破碎后生成金属氧

化物(AI2O3、V2O5,Ni0、Moo3及Fe2O3等),再经过苏打(Na2CO3)焙烧,得到偏铝酸钠、

偏钏1酸钠及不溶于水的NiO、Moo3及Fe2O3,再进行酸浸后,Ni0、MOO3及Fe2O3溶于酸

形成相应的金属离子,再调节适当PH沉铁;向水浸取后所得的溶质中通入二氧化碳可将偏

铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀而除去,再向溶液中加入NH4Cl调节适当PH沉钮得到偏轨酸镂,

最后经过离子交换过程回收Mo元素,得到铝酸钱,据此结合题中所给信息即元素化合物的

性质分析解答。

【详解】⑴废催化剂(主要含有ALo3、V2O5,Ni、Mo、Fe等)进行一次焙烧,主要是为了

将金属单质Ni、Mo、Fe转化为相应的金属氧化物;第二次焙烧过程中加入碳酸钠,其中五

氧化二钿、氧化铝均会与碳酸钠发生反应,其五氧化二钿与碳酸钠高温焙烧会生成偏帆酸钠

焙烧,

与二氧化碳,其化学方程式为:V2O5+Na2CO3=2NaVO,+CO21,故答案为:除去废催化

焙烧i

剂表面的有机物;V2O5+Na2CO3=2NaVO,+CO21;

(2)沉淀完全时c(Fe3+)W1.0χl(Pmoi∕L,根据KM的公式可知,溶液中的

C(OH)=JKMFC(,H"∕2.16×10^X10-i2mo|/Li此时

Vc(Fe3+)VIxlO-5

K

pH≥-lgc(H+>-lg—ɪ-=lg6-l2+14=2.8,β=c(Ni2+)e2(OH)=0.35×(6.0×10-12)2=1.26×10'23<

c(OH)c

KWINi(OH)2],所以无Ni(OH)2生成,故答案为:2.8;无;

(3)加入NHKl调节PH到8.5,将锐元素以偏锐酸镂的形式分离出来,根据图象可知,加氨

系数K(钱盐与钮含量换算比)对帆的沉淀率影响图象可知,当K在4附近时,沉淀率可达到

最大,则K最佳值约为4;再根据锐的沉淀率随温度的变化曲线可知I,温度最佳值约为80℃;

因为钱盐受热易分解,所以温度过高会使沉专凡率下降,故答案为:4;80℃;氯化镂水溶液

氨气挥发加剧,镂根离子浓度下降;

答案第1页,共22页

(4)设有Imol(NH4)2Mo2O7,则其质量为340g,在597℃时,固体损失34OgX(I-84.7%)=52g,

因为镂盐受热易分解,结合分解前后固体质量变化分析可知,固体损失的质量为2molNH3

与ImolH2O的质量,所以余下固体应为Moo3,发生反应的化学方程式为:

(NH4)2Mo2O7^=^2MoO3+2NH3t+H,O,故答案为:

597℃

(NH4)1Mo2O72MoO3+2NH1t+H2O。

2.(1)用期粉碎富硒废料或者增大氧气浓度

(2)稀稀硝酸的利用率高,产生的有害气体少。

(3)反萃取,分液

(4)4Ag(NH,)ɔ+N2H4∙H2O=4Ag∣+N2↑+4NH;+4NH3↑+H2O

2

(5)2NH3-2e-+O-N2H4∙H2O

(6)在其他条件相同下,萃取剂浓度越大,银的萃取率越高,当萃取剂浓度约为40%时,银

的萃取率最大;而在其他条件相同下,浸出液酸度对银的萃取率影响不大

【分析】废料(含Ag2Se、Cu2S),焙烧可生成SeO2、SO2,气体1与水反应生成H2SO4和Se,

母液含硫酸:烧渣含Ag、CUo,加硝酸与Ag反应生成硝酸银和NO,氧化铜反应生成硝酸

铜,气体2是NO,加入有机溶剂分离出硝酸银,硝酸银溶液中滴加过量氨水,离子方程式

为:Ag÷+2NH3∙H2O=Ag(NH3+2H2O,操作3中发生反应为

4Ag(NH3)*+N2H4∙H2O=4Ag∣+N2T+4NH:+4NH3↑+H2O;

【详解】(1)焙烧时应把废料于用烟中,为提高焙烧效率可采取的措施将废料研磨充分,增

大接触面积:

(2)浸取中加硝酸与Ag反应生成硝酸银和NO,与氧化铜反应生成硝酸铜,HNC)J应选用

稀硝酸,原因是稀硝酸的利用率高,产生的有害气体少;

(3)操作2分离有机相和无机相,名称是萃取;

+

(4)硝酸银溶液中滴加过量氨水,离子方程式为:Ag+2N⅛∙H2θ=Ag(NH3)ɪ+2H2O,

MH4∙Hq还原过程中产生了对环境友好的气体即氮气,N元素化合价升高,Ag元素化合

答案第2页,共22页

价降低,反应的离子方程式:4Ag(NH3+N2H4∙H2O=4Ag∣+N2↑+4NHɪ+4NH3↑+H2O;

(5)阳极上用NH3制备一水合脱(NJi4•凡0),N元素化合价从-3升到-2,电极反应式为

2

2NH3-2e+O=N2H4H2O;

(6)根据图1、图2得出的结论为:在其他条件相同下,萃取剂浓度越大,银的萃取率越

高,当萃取剂浓度约为40%时,银的萃取率最大;而在其他条件相同下,浸出液酸度对银

的萃取率影响不大。

3.(1)70℃,固液比3:1

(2)将PdO还原为Pd

+

⑶CIO;+3Pd+11CΓ+6H=3PdCI/+3H2O

(4)阴离子B

(5)HCl浸取与洗脱

(6)159阴极有H,得电子生成H?

【分析】本题是一道工业流程题,通过废把催化剂制备海绵钿,将原料焙烧后加入盐酸和还

原剂从而生成单质钳,再结合氯酸钠生成PdC1广,通过离子交换除杂后,得到较纯净的

PdCl;-,洗脱后用浓氨水沉钿,在用N声,处理后得到产品,以此解题。

【详解】(1)由图可知,“浸取”的最佳条件为7(ΓC,固液比3:1;

(2)加入试剂A可以将PdO中的把还原为单质,便于后期处理,故加入试剂A的理由是:

将PdO还原为Pd;

(3)根据题给信息可知,加入NaCIoJ后和单质钿反应生成四氯合杷(H),则根据元素守恒

+

可知,离子方程式为:CɪO;+3Pd+1ICI+6H=3PdCl≡^+3H2O;

(4)离子交换时发生的反应为阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为

R-Cl+M.-R-M+CΓ,其中氯离子被除掉,故应该选用阴离子交换膜;由给信息可

知洗脱时得到PdCi3则此时应该选用盐酸,故选B;

(5)由流程图可知,还原时N/,和[(NHJPdCl/反应生成单质钿,根据反应器出口处器

壁内侧有白色晶体生成和元素守恒可知,副产物为HC1;由于在浸取与洗脱时都使用了盐酸

答案第3页,共22页

故可以循环至浸取与洗脱循环利用;

(6)盐酸的浓度由0.1mol∙L∣变为0.7mol∙L∣,则生成的氯化氢的物质的量

n(HCI)=5×(0.7mol∙L^'-0.1mol∙U'>3mol,则此时转移电子的物质的量n(e)=3mol,根据

Pb~2e^,则生成Pd的物质的量=1.5mol,其质量=106g∕molxl.5mol=159g;而实际电解过程中

可能有氢离子在阴极得到电子,故但实际生产中得不到相应质量的Pd。【点睛】

4.Cu6NW原子晶体四面体化弓]

N7P

【详解】(I)Al的核外电子排布式为Is22s22p63s23p∣,有1个未成对电子,Cr、Cu、C、N、

0、Si只有Cu(3d∣%s∣)基态原子未成对电子数与AI相同,故答案为:Cu;

(2)[Cr(NO2)(NH3)5]C∣2ΦCN为中心离子,有1个NOZ和5个NH3,所以配位数为6,NO;

做配位离子时由中心原子N提供孤电子对,Ne)Z的的大兀键可表示为短,故答案为:6,N,

姆;

(3)AlN为六方晶系,为共价键化合物,是原子晶体,则晶体类型为原子晶体;由图可知,

黑球为Al,白球为N,每个AI周围有4个N原子,可以组成四面体,所以Al在N形成的

四面体空隙;P点坐标为(1,1),将大立方体分为八个小立方体,Al处于下层-小立体体心,

所以坐标为

(4)一个晶胞含Al个数=6xg+l+3=6,N个数=12x‘+2x《+3=6,所以晶胞体积:

3O2

ɪ^em*3,6个AIN的体积为g〃[4+4]xK)2%m3,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积

→[rN+dl]×1θ-21^[rN+rAl]×1θ-21

的百分率为J一^41——∙xl00%,故答案为:-一674?一∙xl0°%;

NzPN"

5.(1)小于温度升高,磷酸分子间氢键被破坏

(2)c正八面体

答案第4页,共22页

【解析】(I)

①P=O键和P-O键的排斥力大于P-O键和P-O键之间的排斥力,所以键角α小于p;故答

案为:小于。

②磷酸分子间有氢键,温度升高,氢键被破坏,所以纯净的磷酸黏度极大,随温度升高黏度

迅速下降;故答案为:温度升高,磷酸分子间氢键被破坏。

(2)

①根据图示,Li+迁移过程中与聚乙二醉分子中O原子间形成配位键,作用力为共价键,选

C;故答案为:C。

②LiAsξ,的阴离子是AS耳,ASK中AS原子价电子对数是岑旦=6,无孤电子对,空间构

型为正八面体;基态AS原子的最高能级组包括4s、3d、4p三个能级,轨道排布式为

I∏ltι∣Ulult∏ΓHlIIltlIl;故答案为:正八面体;

3d4*卬

I∏l∏ln∣tι∣πlΓr∏IIIIllL

3dh4P

(3)

镇是28号元素,在周期表中的位置是第四周期ViiI族。环戊二烯离子©H力中5个原子共用

6个电子,其大兀键可表示为口;;故答案为:第四周期VBl族;n)

(4)

由晶胞图以体心的0"分析,与氧离子距离最近的氧离子有12个;根据图

,单分子层重复单元呈平行四边形,是相邻四个球中心的连线,每

答案第5页,共22页

个重复单元包括一个0?-和一个Ni?+,作三角形,设O?-的半径为anm,三角形高为6anm,

三角形面积为Lχ2aχl(Γ7cmx/ιxl(Γ7cm=√^a2χi0T4cm2,平行四边形面积为

2

2√3a*2×10l4cm2,NiO的相对分子质量为75,每平方厘米面积上分散的该晶体的质量为“单

75g∙moLI-=7

分子层”面积密度NAmoIT_2,则0"的半径为a=、k后二二xlO'nm;故答

=mgCm

2^xlO-'W-W鬲NA

案为:⑵局”。,

6.(1)5三角锥+35C②号氮原子孤电子对参与形成大兀键,

使电子云密度降低,与钻配位能力减弱

_______2x92_______

(2)(0.3333,0.3333,0.1077)2……o6、

a×fe×10"υ×-×∕V

2JaA

【详解】(1)①C。位于第四周期,第四周期元素中,原子基态时具有1个未成对电子,外

围电排布为4s∣或4s?4pi或4s?4p5、3dl04sl>3d'4s2,共有5种元素;

②配离子CIO;中心原子价层电子对数为3+g(7+l-3x2)=4,且含有1个孤电子对,空间

构型为三角锥形,由配合物A结构简式可知Co原子和N原子形成4个配位键,和O原子

形成2个共价键,Cl0;带1个单位负电荷,则钻元素价态为+3价,螯合是指具有以下两个

或多个配位原子的多齿配体与同一金属进行

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