当前位置:首页 > 湖北省示范高中2020届高三11月月考理综化学试题 Word版含解析 (1)
故答案为:CoCl2·2H2O
【点睛】点睛:熟悉流程图涉及的反应原理是解题的基础。本题的难点是(2)题,需要根据反应物和生成物的关系,结合质量守恒定律书写方程式;本题的易错点为(3),明确溶度积常数的含义是解题的关键。
9.V2O5可作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工等行业。V2O5是一种橙黄色片状晶体,微溶于水,具有强氧化性,属于两性氧化物。某研究小组将从钒铅锌矿(主要含有V2O5、PbO、ZnO、CaO)中提取V2O5及回收铅、锌等金属。工艺流程如下图所示:
已知:NH4VO3是白色粉末,可溶于热水,微溶于冷水,不溶于乙醇、乙醚。2NH4VO3+2NH3↑+H2O 请回答:
V2O5
(1)钒铅锌矿高温熔炼时,生成金属铅的反应属于基本反应类型中的________反应; V2O5与纯碱反应的化学方程式为_______________________。 (2)流程中操作I的名称是_______________________。
(3)焦炭用量对还原熔炼效果的影响如下左图所示。分析图像可知,焦炭用量应取矿石质量的约______% 较为合适。
(4)钒浸出过程中,液固比(液体质量:固体质量)对钒浸出率的影响如上右图所示。分析图
像可知,浸出过程的液固比最合适的比例约为2:1,理由是___________。
(5)为制取纯度较高的V2O5,往含钒浸出液(主要为NaVO3)中加NH4Cl溶液,该反应的化学方程式是_________________________。
(6)在洗涤①操作时,可选用的洗涤剂________ (填选项字母)。 A.乙醚 B.1% NH4Cl 溶液 C.热水 D.冷水
(7)在灼烧②操作时,需在流动空气中灼烧的可能原因_____________________。 【答案】 (1). 置换 (2). V2O5+Na2CO3
2NaVO3+ CO2↑ (3). 过滤 (4). 10
(5). 液固比为2:1时,钒浸出率在97%以上,再进一步增大液固比,钒浸出率提高不明显,而且还会导致浸出用水量、废水排放量的增大。 (6). NaVO3+NH4Cl=NaCl+NH4VO3↓ (7). BD (8). 若空气不流通,由于V2O5具有强氧化性,会与还原性的NH3反应,从而影响产物的纯度及产率 【解析】
【详解】(1)反应过程中加入了单质碳,反应生成单质金属铅,反应属于基本反应类型中的置换反应。V2O5与纯碱反应生成NaVO3和 CO2气体,故反应方程式为V2O5+Na2CO3CO2↑ 。
故答案为 置换 V2O5+Na2CO3
2NaVO3+ CO2↑
2NaVO3+
(2)流程中操作I是分离难溶性固体与可溶性液体混合物,名称是过滤。 故答案为 过滤
(3)根据焦炭用量对还原熔炼效果的影响图像可知,焦炭用量应取矿石质量的约10%较为合适。 故答案为 10
(4)钒浸出过程中,液固比(液体质量:固体质量)对钒浸出率的影响如上右图所示。分析图像可知,浸出过程的液固比最合适的比例约为2:1,这时浸出率为97%以上,为进一步增大液固比,钒浸出率提高不明显,而且还会导致浸出用水量、废水排放量增大等问题;
故答案为 液固比为2:1时,钒浸出率在97%以上,再进一步增大液固比,钒浸出率提高不明显,而且还会导致浸出用水量、废水排放量的增大。
(5)往含钒浸出液中加NH4Cl溶液,发生反应NaVO3+NH4Cl=NaCl+NH4VO3↓,该反应属于基本反应类型中的复分解反应。
故答案为 NaVO3+NH4Cl=NaCl+NH4VO3↓
(6)已知NH4VO3可溶于热水,微溶于冷水,不溶于乙醇、乙醚。且为减小产物的损失,可以选择1% NH4Cl 溶液和冷水进行洗涤。 故答案为 BD
(7)灼烧操作②的过程中由NH4VO3灼烧得到V2O5和NH3↑,若空气不流通,由于V2O5具有强氧化性,会与还原性的NH3反应,从而影响产物的纯度及产率,故要在流通的热空气中进行。 故答案为若空气不流通,由于V2O5具有强氧化性,会与还原性的NH3反应,从而影响产物的纯度及产率。
10.CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。己知部分反应的热化学方程式如下: CH3OH(g)+
3-1
O2(g) =CO2(g)+2H2O(1) △H1=akJ?mol 2H2(g)+
1-1
O2(g) =H2O(1) △H2=bkJ?mol 2H2O(g) = H2O(l) △H3=ckJ?mol-1 则 CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=__________kJ?mol
-1
(2)为研究CO2与CO之间的转化,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)
2CO(g) ?H,反应达平衡后,测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)
的影响如图所示。
回答下列问题:
①压强 p1、p2、p3的大小关系是________;Ka 、 Kb 、 Kc 为a、b、c三点对应的平衡常数,则其大小关系是_________。
②900℃、1.0 MPa时,足量碳与a molCO2反应达平衡后,CO2的转化率为___________ (保留三位有效数字),该反应的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)① 以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4 为催化剂,可以将CO2 和CH4 直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)
CH3COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所
示。250~300 ℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是_____________; 300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是___________。
② 为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是_____(写一条即可)。
(4)以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯,其原理如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。阴极上的电极反应式为___________;每生成0.5mol乙烯,理论上需消耗铅蓄电池中_____mol硫酸。
【答案】 (1). (3b-a-c ) (2). p1<p2<p3 (3). Ka=Kb<Kc (4). 66.7% (或0.667) (5). 3.2 MPa (6). 催化剂的催化效率降低 (7). 温度升高,化学反应速率加快 (8). 增大反应体系压强或增大CH4的浓度或将乙酸液化分离出来 (9). 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O (10). 6 【解析】 【分析】
本题需要根据盖斯定律进行计算△H,且根据三段式进行分析计算,压强之比等于物质的量之比。根据图像分析出反应C(s)+CO2(g)
2CO(g)减小压强反应向正方向进行,正反应为吸
热反应,?H>0。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率,温度超过250℃时,催
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