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(3)工业含砷(III)废水常用铁盐处理后排放。
其原理是:
铁盐混凝剂在溶液中产生Fe(OH)3胶粒,其表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。
经测定不同pH条件下铁盐对含砷(III)化合物的去除率如右图所示。
pH在5〜9之间时,随溶液pH增大,铁盐混凝剂对含砷(III)化合物的吸附效果增强。
结合
(2)和(3)中图示解释可能的原因:
(3)Fe(OH)3胶粒数增多(或比表面积增大、表面带电荷数目增多),H2AsO3-数目增多
2016西城一模26.
(1)反应I:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=–92kJ•mol-1
右图是反应I中平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。
其中X代表的是______(填“温度”或“压强”),判断L1、L2的大小关系并说明理由_______。
(1)压强
L1<L2合成氨的反应是放热反应,压强相同时,温度升高,平衡逆向移动,氨的体积分数减小
2016西城27.
以铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质有SiO2、Fe2O3等)为原料,采用拜耳法生产Al2O3的流程如下图所示:
(3)该生产过程中,需向沉淀池中加入X。
①X可为过量的CO2,则滤液II中主要的溶质是_______,为了使滤液II循环利用,应补充的物质是_______(选填字母);
a.CaOb.HClc.Na2CO3
②X也可为少量Al(OH)3晶种(晶种可加速沉淀的生成),其优点是_______。
①NaHCO3a
②滤液
可直接循环使用。
2016朝阳一模
26.(12分)
氢能是理想的清洁能源,资源丰富。
以太阳能为热源分解Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:
⑴过程Ⅰ:
③在压强p1下,Fe3O4的平衡转化率随温度变化的
(Fe3O4)~T曲线如图1所示。
若将压强由p1增大到p2,在图1中画出p2的
(Fe3O4)~T曲线示意图。
⑶其他条件不变时,过程Ⅱ在不同温度下,H2O的转化率随时间的变化
(H2O)~t曲
线如图2所示。
比较温度T1、T2、T3的大小关系是______________________,判断依据
是________________________________________________________。
(3)T1>T2>T3;
其他条件不变时,相同时间内,α(H2O)越大,说明反应速率越快,则反
应温度越高
2016延庆一模
26.(3)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的
是。
HI分解为可逆反应,及时分离出产物氢气,有利于反应正向进行
2016大兴一模
26.(3)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为:
CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)
在密闭容器中通入物质的量浓度均为1mol/L的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如右图所示。
压强P1
P2(填“大于”或“小于”),理由________。
(3)①小于(1分),该反应减小压强,平衡正向移动,由图可知,温度一定时,P1点CH4的转化率较大,所以P1<
P2。
(答案合理给分)
2016大兴一模27.
为了获取副产品CaCl2,经常用石灰乳代替氨水来制备氢氧化镁。
用平衡移动原理解释石灰乳能够制备氢氧化镁的原因____________。
③石灰乳中存在Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),Mg2+可以与OH-反应生成更难溶的Mg(OH)2,使得OH-浓度不断下降,平衡右移,最终从Ca(OH)2转化为Mg(OH)2。
2015朝阳一模26.
(2)
即获得氯水、漂白液。
②
的反应如下:
反应Ⅰ
K1=4.5×
10-4
反应Ⅱ
K2=7.5×
1015
解释不直接使用氯水而使用漂白液做消毒剂的原因。
2015丰台一模26.
已知:
2CO(g)+2NO(g)
2CO2(g)+N2(g)ΔH=-748kJ·
mol-1
③一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。
温度高于710K时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是。
温度升高到710K时,单位时间内反应达平衡,该反应是放热反应,升高温度,平衡向左移动,转化率降低
(3)工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的SO2,分别生成NaHSO3、NH4HSO3,其水溶液均呈酸性。
相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中c(SO32-)较小的是,用文字和化学用语解释原因。
(3)NH4HSO3(1分)
HSO3-
H++SO32-,NH4+水解使c(H+)增大,电离平衡逆向移动,c(SO32-)浓度减小。
2014海淀一模26.
(3)粗硅经系列反应可生成硅烷(SiH4),硅烷分解生成高纯硅。
已知硅烷的分解温度远低于甲烷,用原子结构解释其原因:
_________,Si元素的非金属性弱于C元素,硅烷的热稳定性弱于甲烷。
(3)C和Si最外层电子数相同(或“是同主族元素”),C原子半径小于Si(或“C原子电子层数少于Si”)
2014丰台26.(4)钠电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题。
钠比锂活泼,用原子结构解释原因_______。
(4)①同主族,最外层电子数相同,随着核电荷数增加,电子层数增加,原子半径逐渐增大,金属性增强。
2013西城一模26.(14分)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示:
②用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是_______。
②及时分离出H2,使平衡正向移动,提高HI的分解率。
(3)电渗析装置如下图所示:
①结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是_______。
(3)①在阴极区发生反应:
Ix—+(x-1)e—==xI—,且阳极区的H+通过交换膜进入阴极区,得以生成HI溶液。
2013东城一模26.(3)K2FeO4在水中不稳定,发生反应:
4FeO
+10H2O
4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2,其稳
定性与温度(T)和溶液pH的关系分别如下图所示。
T4
T3
T2
T1
c(FeO
)/mmol·
L-1
图ⅠK2FeO4的稳定性与温度的关系图ⅡK2FeO4的稳定性与溶液pH的关系
1由图Ⅰ可得出的结论是。
2图Ⅱ中ac(填“>
”、“<
”或“=”),其原因是。
(3)①K2FeO4的稳定性随温度的升高而减弱
②<
由4FeO
+10H2O
4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2可知:
c(H+)增大使平衡正向移动,所以平衡时c(FeO
)越小,溶液的pH越小
2012海淀二模26.(16分)合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如下图所示。
(2)在合成氨生产中,将生成的氨及时从反应后的气体中分离出来。
运用化学平衡的
知识分析这样做的是否有利于氨的合成
,说明理由:
(2)移走氨气,减小生成物浓度,平衡右移,有利于氨生成
2015西城一模27.(13分)工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:
生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
开始沉淀时
8.3
6.3
2.7
4.7
完全沉淀时
9.8
3.7
6.7
注:
金属离子的起始浓度为0.1mol/L
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是。
(1)增大接触面积,提高反应速率(2分)
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法。
②若直接电解MnCl2溶液,生成MnO2的同时会产生少量Cl2。
检验Cl2的操作是。
②将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成(1分)
若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,则无Cl2产生。
其原因是。
③其它条件不变下,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl-)],有利于Mn2+放电(不利于Cl-放电。
)(2分,其余答案不得分)
2015东城一模27.(14分)三氯氧磷(POCl3)常温下为无色液体,有广泛应用。
近年来,三氯氧磷的工业生产由三氯化磷的“氧气直接氧化法”代替传统的三氯化磷“氯化水解法”(由氯气、三氯化磷和水为原料反应得到)。
(1)氧气直接氧化法生产三氯氧磷的化学方程式是,从原理上看,与氯化水解法相比,其优点是。
(1)2PCl3+O2=2POCl3原子利用率高(或无副产物,对环境污染小等合理答案均给分)
(2)氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。
在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①漂白粉的主要作用是。
(2)①将H3PO3氧化为H3PO4
②下图表示不同条件对磷的沉淀回收率的影响(“Ca/P”表示钙磷比,即溶液中Ca2+与PO
的浓度比)。
则回收时加入生石灰的目的是。
3增大钙磷比和废水的pH,从而提高磷的回收率
4
2015丰台一模27.(4)以羰基化合物为载体运用化学平衡移动原理分离、提纯某纳米级活性铁粉(含有一些不反应的杂质),反应装置如下图。
Fe(s)+5CO(g)
Fe(CO)5(g)ΔH<0
T1T2(填“>”、“<”或“=”),判断理由是。
(4)<
铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量,低温有利于合成易挥发的羰基合铁,羰基合铁易挥发,杂质残留在玻璃管左端;
当羰基合铁挥发到较高温度区域T2时,羰基合铁分解,纯铁粉残留在右端,一氧化碳循环利用。
2014海淀一模27.(14分)SO2、NO是大气污染物。
吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因:
②HSO3-在溶液中存在电离平衡:
HSO3-
SO32-+H+,加入CaCl2溶液后,
Ca2++SO32-===CaSO3↓使电离平衡右移,c(H+)增大。
2014西城一模
2014东城一模26.(12分)锶(38Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第ⅡA族。
(1)碱性:
Sr(OH)2Ba(OH)2(填“>”或“<”);
锶的化学性质与钙和钡类似,用原子结构的观点解释其原因是。
(1)<
同一主族元素,原子最外层电子数相同
(2)碳酸锶是最重要的锶化合物。
用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合,过滤;
Ⅱ.将滤渣溶于盐酸,过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸,过滤;
Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸,充分反应后再用氨水调pH约为7,过滤;
Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3,充分反应后,过滤,将沉淀洗净,烘干,得到SrCO3。
③Ⅳ的目的是。
③将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+和Al3+沉淀完全
④下列关于该工艺流程的说法正确的是。
a.该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、Cl-、SO42-
b.Ⅴ中反应时,升高温度一定可以提高SrCO3的生成速率
c.Ⅴ中反应时,加入NaOH溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率
④ac
2014丰台一模27.(12分)铁屑可用于地下水脱氮,其实验室研究步骤如下:
Ⅰ、将铁屑浸泡在0.5mol/L盐酸中进行预处理。
Ⅱ、30min后,用去离子水反复冲洗,至冲洗后液体的pH为中性。
在N2保护下烘干备用。
Ⅲ、在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液。
Ⅳ、将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中。
请回答:
(2)烘干时需要在N2保护下进行的原因是。
(2)防止铁屑在空气中被氧化
(5)已知活性炭能吸附NH4+、OH-。
步骤Ⅳ中操作时将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中,可以提高脱氮的效果,其原因是。
(5)活性炭的添加使其和铁构成了无数个微小的铁碳原电池加快反应速率,其次活性炭吸附生成物NH4+、OH-能降低出水中的NH4+降低。
(并且能降低出水pH值,这可能是因为活性炭能够吸附OH-。
)
(6)研究表明溶液pH会影响铁屑脱氮的效果,反应体系的pH分别控制在4和8.5时,NO3-的去除率分别为90%和15%。
正常地下水中含有CO32-,会影响脱氮的效果,用化学用语和文字简述其原因。
(6)CO32-+H2O
HCO3-+OH-增大了溶液的pH会降低脱氮效果;
Fe2++CO32-=FeCO3↓覆盖在反应物的表面阻止反应进行。
2014朝阳一模27.(14分)
某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。
水垢会形成安全隐患,需及时清洗除去。
清洗流程如下:
Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液,加热,浸泡数小时;
Ⅱ.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸和少量NaF溶液,浸泡;
CaCO3
CaSO4
Mg(OH)2
MgCO3
1.4×
10-3
2.55×
10-2
9×
1.1×
Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液;
Ⅳ.清洗达标,用NaNO2溶液钝化锅炉。
(2)已知:
20℃时溶解度/g
根据数据,结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程_____。
(2)CaSO4在水中存在平衡CaSO4(s)
Ca2+(aq)+SO42-(aq),用Na2CO3溶液浸泡后,Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3,使上述平衡右移,CaSO4转化成CaCO3,然后用盐酸除去。
(3)在步骤Ⅱ中:
②清洗过程中,溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀,用离子方程式解释其原因_____。
②2Fe3++Fe==3Fe2+
(4)步骤Ⅲ中,加入Na2SO3的目的是。
(4)将Fe3+还原成Fe2+,防止Fe3+腐蚀锅炉
2013西城一模25.(14分)硫酸是用途广泛的化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。
(1)工业制硫酸铜的方法很多。
①方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。
该反应的化学方程式是_______,此法的最大缺点是_______。
①Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O产生有污染的气体
(2)氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,同时制得硫酸铵。
主要的工艺流程如下图所示:
②有数据表明,吸收塔中溶液的pH在5.5~6.0之间,生产效率较高。
当控制一定流量的尾气时,调节溶液的pH的方法是_______。
②调节氨水的流量
2013朝阳一模25.
(2)下列说法正确的是。
a.为使赤铁矿石充分燃烧,需将其粉碎b.足量的空气能提高炼铁反应速率
c.与生铁相比较,纯铁转化为“铁水”的温度低
(2)ab(1分)
(3)生铁的用途很多,某电镀厂用生铁将废水中的Cr2O72-转化为Cr3+,流程图如下:
在上述酸性溶液中,生铁比纯铁产生Fe2+的速率快,原因是。
②生铁中含有C,在硫酸溶液中形成无数微小原电池,加快反应速率(2分)
(4)电解法将一定浓度的酸性废水中的Cr2O72-转化为Cr3+,其原理示意图如下:
一段时间后,试管底部出现沉淀。
解释生成沉淀的原因:
②随着电解进行,溶液中c(H+)逐渐减少,c(OH-)浓度增大,生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀(2分)
2012海淀一模26.(15分)工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。
钛铁矿主
要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理:
(4)溶液中存在平衡:
TiO2++2H2O
H2TiO3+2H+,当加入热水稀释、升温后,平衡正向移动,生成H2TiO3。
(3分)
(6)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)。
②制备TiO2时,在电解槽发生如下反应:
通电
一定条件
2CaO===2Ca+O2↑,2Ca+TiO2======Ti+2CaO,
由此可见,CaO的量不变。
(
2012西城一模25.(14分)常温下,浓度均为0.1mol/L的6种溶液pH如卜:
请由上表数据回答:
(5)若增大氯水中次氯酸的浓度,可向氯水中加入上表中的物质是(填化学式)____________,用化学平衡移动的原理解释其原因:
________________________________________。
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