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高考真题演练(八)
一、解答题
1.磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表
金属离子
开始沉淀的
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全的
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,、几乎不发生反应,、、、转化为相应的硫酸盐,写出转化为的化学方程式。
(2)“水浸”后“滤液”的约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6,依次析出的金属离子是。
(3)“母液①中浓度为。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是。“酸溶渣”的成分是、。
(5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,水解析出沉淀,该反应的离子方程式是。
(6)将“母液①”和“母液②”混合,吸收尾气,经处理得,循环利用。
2.十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体,并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图,夹持装置省略):
Ⅰ.将适量加入三颈烧瓶中,加适量水,加热,溶解。
Ⅱ.持续搅拌下加热混合物至近沸,缓慢滴加浓盐酸至pH为2,反应30分钟,冷却。
Ⅲ.将反应液转至萃取仪器中,加入乙醚,再分批次加入浓盐酸,萃取。
Ⅳ.静置后液体分上、中、下三层,下层是油状钨硅酸醚合物。
Ⅴ.将下层油状物转至蒸发皿中,加少量水,加热至混合液表面有晶膜形成,冷却结晶,抽滤,干燥,得到十二钨硅酸晶体。
已知:
①制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀;
②乙醚易挥发、易燃,难溶于水且密度比水小;
③乙醚在高浓度盐酸中生成的与缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。
回答下列问题:
(1)仪器a中的试剂是(填名称),其作用是。
(2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是。
(3)下列仪器中,用于“萃取、分液”操作的有(填名称)。
(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是。
(5)步骤Ⅴ中“加热”操作(选填“能”或“不能”)使用明火,原因是。
(6)结晶水测定:称取十二钨硅酸晶体(,相对分子质量为M),采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重,计算(用含的代数式表示)若样品未充分干燥,会导致的值(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
3.煤气化渣属于大宗固废,主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺,制备钠基正极材料和回收的流程如下:
已知:
①25℃时,;
②。
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分为(填化学式)。
(2)25℃时,“碱沉”控制溶液pH至3.0,此时溶液中。
(3)“除杂”时需加入的试剂X是。
(4)“水热合成”中,作为磷源,“滤液2”的作用是,水热合成的离子方程式为。
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料,其工艺如下:
①该工艺经碳热还原得到,“焙烧”生成的化学方程式为。
②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有个。
③若“焙烧”温度为时,生成纯相,则,其可能的结构示意图为(选填“乙”或“丙”)。
4.在无氧环境下,CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下,CH4芳构化时同时存在如下反应:
ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应ⅰ在1000K时(选填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表,则反应ⅱ的(用含的代数式表示)。
物质
(3)受反应ⅰ影响,随着反应进行,单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低,原因是。
(4)对催化剂在不同的pH条件下进行处理,能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化CH4芳构化,相同反应时间内测定相关数据如下表,其中最佳pH为,理由是。
pH
CH4平均转化率/%
芳烃平均产率/%
产物中积碳平均含量/%
2.4
9.60
5.35
40.75
4.0
9.80
4.60
45.85
7.0
9.25
4.05
46.80
10.0
10.45
6.45
33.10
12.0
9.95
4.10
49.45
(5)下,在某密闭容器中按充入气体,发生反应,
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