广西钦州市第四中学2023-2024学年高二下学期3月考试化学试卷(原卷版+解析版)
展开(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64
第I卷(选择题,共45分)
一、单选题(共15题,每题3分)
1. 氮化铁系列材料具有优良的磁学性能。一种氮化铁化合物()的晶胞结构如图所示。说法错误的是
A. N原子周围等距且最近的有6个
B
C. 相同条件下,基态的稳定性高于基态
D. 该物质的X射线衍射图谱中有明显谱线特征
【答案】A
【解析】
【详解】A.N原子位于晶胞的体心,8个Fe3+位于晶胞的顶点,则N原子周围等距且最近的Fe3+有8个,A项错误;
B.晶胞中,位于顶点和面心Fe原子个数为,位于体心的N原子个数为1,则a:b=4:1,B项正确;
C.基态Fe3+、Fe2+的价层电子排布式分别为3d5和3d6,Fe3+最高能级轨道半充满较稳定,其稳定性高于Fe2+,C项正确;
D.该氮化铁化合物属于晶体,因而其X射线衍射图谱中有明显谱线特征,D项正确;
故选A。
2. 一种稀磁半导体晶体的晶胞结构如下(部分原子的分数坐标已给出),有关说法正确的是
A. 该晶体属于金属晶体,一定条件下可以导电
B. a处Zn原子的分数坐标为
C. 该晶体的化学式为BaZn2As2
D. 与Zn距离最近且等距的As原子有3个
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知该晶体是一种稀磁半导体晶体,不属于金属晶体,A错误;
B. a处Zn原子的分数坐标为,B错误;
C.晶胞中Ba位于顶点和体心、个数为8×+1=2,Zn位于面心、个数为8×=4,As位于棱上和体内、个数为8×+2=4,则该晶体的化学式为BaZn2As2,C正确;
D. 与Zn距离最近且等距的As原子有4个,D错误;
答案选C。
3. 一种超导材料(仅由、、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知),下列说法错误的是
A. 基态位于元素周期表的区
B. 若N点原子分数坐标为,则P点原子分数坐标为
C. M、N之间的距离为
D. 该晶体最简化学式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态位于元素周期表的第IB族,是区的元素,故A正确;
B.若N点原子分数坐标为,则M点为O点,P点在x、y、z轴上的投影分别是0、0、,P点原子分数坐标为,故B正确;
C.M、N之间的距离为底面对角线长度的,为,故C正确;
D.该晶胞中F原子个数为16×+4=12,Cs原子个数为8×+2=4,Ag原子个数为4×+8×=4,所以Ag、Cs、F原子个数之比为4:4:12=1:1:3,其化学式为CsAgF3,故D错误。
答案选D。
4. 以和为原料,在1300~1500℃下煅烧,可制得优良的光学材料及人造宝石,的晶胞结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a,下列说法错误的是
A. 生成的反应方程式为
B. 该晶胞的俯视图为
C. 与最近且等距离的O有6个
D. 晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.以和为原料,在1300~1500℃下煅烧,可制得,化学方程式:,A正确;
B.该晶胞的俯视图在四个顶点看到的为Sr,四条棱上看到O,四面形中心看到的是原子半径更大的O,B错误;
C.与最近且等距离的O位于6个面的面心,即与最近且等距离的O有6个,C正确;
D.根据均摊法:Sr个数为,O个数为,Ti个数为1,1个晶胞中含有1个"SrTiO3",晶体密度:,D正确;
答案选B。
5. 科学工作者发现了一种光解水的催化剂,其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a pm,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是
A. O位于由Ce构成的四面体空隙中
B. Ce在晶胞中的配位数为8
C. Ce与Ce最近的距离为
D. 该晶体的摩尔体积
【答案】D
【解析】
【分析】据“均摊法”,晶胞中,Ce的个数为,O的个数为8,
【详解】A.根据晶胞结构可知O位于Ce构成的正四面体空隙中 ,A正确;
B.以底面面心的Ce为例,上、下层各有4个氧原子,故在晶胞中的配位数为8,B正确;
C.Ce与Ce最近的距离为Ce与Ce最近的距离为面对角线一半,为,C正确;
D.1个晶胞体积为a3×10-36m3,含有4个Ce和8个O,则该晶体的摩尔体积为 ×a3×10-36m3×NA = ,D错误;
故选D。
6. 晶体中,围成正四面体空隙(1、3、6、7号氧围成)和正八面体空隙3、6、7、8、9、12号氧围成),中有一半的填充在正四面体空隙中,和另一半填充在正八面体空隙中,下列有关说法错误的是
A. 若1、3、6、7号氧围成的正四面体空隙填充有,则8、9、12、14号氧围成的正四面体空隙也填充有
B. 晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为
C. 若1、3、6、7号氧围成的正四面体空隙填充有,设立方体的棱长为1,11号坐标为则该的坐标为
D. 若立方体棱长为,则晶体密度计算式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.只有一个位于正四面体空隙,A错误;
B.由晶胞结构可知,1、3、6、7号围成的正四面体空隙有8个,3、6、7、8、9、12号围成正八面体空隙,将晶胞补全可知共用一条棱和四个面心与该棱顶点也围成正八面体,而这样的正八面体为4个晶胞共有,晶胞中正八面体数目为,则晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为,B正确;
C.根据11号点坐标,确定该坐标,C正确;
D.该立方体中有1个,体积为,晶体的密度为,D正确。
故选A。
7. 下图是某富锂超离子导体的立方体晶胞,阿伏加德罗常数的值为 下列说法错误的是
A. 晶体的化学式为Li3OCl
B. 图中氧原子的配位数为6
C. 图中Cl-O原子的最近距离与Li-O原子的最近距离相等
D. 图中晶体密度为 g/cm3
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据均摊法,晶胞中含Li:=3,O:,Cl:,晶体的化学式为Li3OCl,故A正确;
B.晶胞中,O位于面心,与O等距离最近的Li有6个,氧原子的配位数为6,故B正确;
C.Cl-O原子的最近距离=pm,Li-O原子的最近距离=pm,故C错误;
D.1个晶胞的质量为,晶胞的体积为a310-30cm3,则晶胞的密度为g/cm3,故D正确。
答案选C。
8. 近日,中南大学何军团队发表了对新型单元素半导体材料黑砷晶体b-As的研究成果,其三维结构如图所示。下列说法错误的是
A. 与石墨相比,黑砷晶体中的As更易结合
B. As原子的杂化方式与石墨中C原子不同
C. 与相比,同压下黑砷晶体的沸点更低
D. As原子与键的个数比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.与石墨相比,黑砷晶体中的As最外层有5个电子,因此黑砷晶体更易结合,故A错误;
B.石墨中C原子为sp2杂化,As原子的杂化方式为sp3,故B正确;
C.是分子晶体,黑砷晶体类似于石墨,石墨晶体中既有共价键,又有金属键,还有范德华力,为混合晶体,所以同压下黑砷晶体的沸点更高,故C错误;
D.每个As原子与周围三个As原子结合形成共价键,因此As原子与键的个数比为,故D正确。
综上所述,答案为C。
9. 美轮美奂的晶体是生活中一道亮丽的风景线。下列描述的四种晶体中,与其他三种晶体类型不同的是
A. 构成张家口美丽冰雕的冰B. 常用作食品添加剂的蔗糖
C. 常用于干旱地区人工降雨的干冰D. 常用于戒指上作装饰品的钻石
【答案】D
【解析】
【详解】冰、蔗糖、干冰均为分子晶体,钻石为共价晶体,D项符合题意,故选D。
10. 下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A. 和B. 氯化钠和氯化氢C. 和D. 金刚石和石墨
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH4化学键是碳氢共价键,晶体类型是分子晶体,而H2O是氢氧共价键,晶体类型是分子晶体,所含均为极性键,所以化学键类型相同,晶体类型也相同,故A正确;
B.NaCl是钠离子与氯离子之间是离子键,晶体类型是离子晶体,而HCl是氢氯共价键,晶体类型是分子晶体,所以化学键类型与晶体类型都不同,故B错误;
C.白磷是磷原子之间形成非极性共价键,晶体类型是分子晶体;而HCN是H原子与碳原子、碳原子与氮原子之间极性共价键,晶体类型是分子晶体,所以化学键类型不完全相同,故C错误;
D. 金刚石和石墨晶体类型不同,前者为共价晶体,后者为混合型晶体,故D错误;
故选A。
11. 下列说法正确的是
A. 熔点:NaCl>CsClB. 沸点:F2>Cl2
C. 熔点: > D. 沸点:CO2>SiO2
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaCl、CsCl均为离子晶体,离子半径Cs+大于Na+,故晶格能NaCl>CsCl,则熔点:NaCl>CsCl,A正确;
B.F2、Cl2均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大、熔沸点越高,则沸点:F2<Cl2,B错误;
C.邻硝基苯酚主要形成分子内氢键 ,对硝基苯酚形成分子间氢键,则熔点:邻硝基苯酚<对硝基苯酚,C错误;
D. SiO2是共价晶体,熔沸点高、室温下呈固态,CO2是分子晶体,熔沸点较低、室温下呈气态,沸点:CO2<SiO2,D错误;
答案选A。
12. 硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料;其晶胞结构如图甲所示,乙图为晶胞的俯视图,已知晶胞参数为anm,硒原子和锌原子的半径分别为r1nm和r2nm,下列说法不正确的是
A. Zn与距离最近的Se所形成的键的夹角为109°28ˊ
B. 晶胞中d点原子分数坐标为(,,)
C. 相邻两个Zn原子的最短距离为0.5anm
D. 硒原子和锌原子的空间利用率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.把晶胞分成8个小立方体,Zn位于小立方体的体心,Zn周围的4个Se围成构型为正四面体,Zn位于正四面体的体心,即Zn与距离最近的Se所形成的键的夹角为109°28′,故A说法正确;
B.该晶胞中a点坐标为(0,0,0),b点坐标为(,1,),由图乙可知,d原子在右前上方小立方体的体心,因此d坐标为(,,),故B说法正确;
C.根据图乙可知,相邻两个Zn原子的最短距离为面对角线的一半,即距离为nm,故C说法错误;
D.Se在晶胞中个数=4,锌位于晶胞内部,有4个,因此空间利用率为,故D说法正确;
答案为C。
13. 下列结构示意图中,不能表示晶胞的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】能够表现晶体结构特征的基本单位称为晶胞。整块晶体是由完全等同的晶胞“无隙并置”地堆积起来。“无隙并置”即一个晶胞与它比邻的晶胞是完全共顶角、共面、共棱的,取向一致,无间隙,从一个晶胞到另一个晶胞只需平移,不需转动。
【详解】表示A、B、D晶体结构单元的平行六面体具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱,故A、B、D结构可以表示晶胞;表示C晶体结构单元的平行六面体不具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱,故C结构不可以表示晶胞;
故选C。
14. 现有四种晶体的晶胞,其微粒质点排列方式如图所示,其中化学式正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】内部1个算一个,六面体棱上每个算个,六面体顶点一个算个,面上一个算个,六棱柱顶点1个算个,棱上1个算个。
【详解】A.原子个数,A=1,B=,故应为AB,A错误;
B.原子个数,E=,F=,故应为EF,B错误;
C.原子个数,X=1,Y=,Z=故应为XY3Z,C正确;
D.原子个数,A=,B=6,故应为AB2,D错误;
故选C。
15. CuCl是白色难溶于水的化合物,溶于较浓盐酸时生成,其盐酸溶液能吸收CO,形成,其结构为:,此物质可以定量吸收CO,也能吸收O2、PH3、C2H2等气体。下列说法正确的是
A. 由结构可知,原子不满足8电子稳定结构
B. 测定混合气体和中的含量时,应先用的盐酸溶液吸收
C. 中的化合价为,配位数为4
D. 用与溶液制备时,反应体系中先加入浓盐酸后期再加水稀释可提高产率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构可知,原子与中心原子Cu形成一个共价键,一个配位键,故满足8电子稳定结构,故A错误;
B.测定混合气体和中的含量时,用的盐酸溶液吸收,也能吸收O2,故B错误;
C.中的化合价为,配位数为4,故C错误;
D.用与溶液制备时,反应体系中先加入浓盐酸,可抑制盐的水解,后期再加水稀释可提高产率,故D正确。
答案为D。
第II卷(非选择题,共55分)
16. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)金刚石属于___________晶体,其中每个碳原子与___________个碳原子距离最近且相等;碘晶体属于___________晶体,每个碘晶胞中实际占有___________个碘分子,碘晶体熔化过程中克服的作用力为___________。
(2)这些晶体中,微粒之间以共价键结合而形成的是___________。
(3)冰、金刚石、MgO、碘单质四种晶体的熔点由高到低的顺序为________________________。
(4)NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同,NaCl晶体的熔点___________(填“大于”或“小于”)MgO晶体的熔点,原因是____________________________________________。
(5)假设碘晶胞中立方体的边长为acm,阿伏加德罗常数的值为,则碘晶体的密度为___________。
【答案】 ①. 共价 ②. 4 ③. 分子 ④. 4 ⑤. 分子间作用力 ⑥. 金刚石晶体 ⑦. 金刚石碘单质>冰 ⑧. 小于 ⑨. MgO晶体中离子所带的电荷数大于NaCl晶体中离子所带的电荷数,且、 ⑩.
【解析】
【分析】
【详解】(1)金刚石晶体中原子间以共价键结合形成空间网状结构,则金刚石晶体属于共价晶体,其中每个碳原子与4个碳原子距离最近且相等;碘晶体熔沸点低,属于分子晶体,每个碘晶胞中实际占有的碘分子个数是=4,碘晶体是分子晶体,熔化过程中克服的作用力为分子间作用力。
(2)冰晶体和碘晶体是分子晶体,铜形成的是金属晶体,氧化镁和氯化钙形成的是离子晶体,金刚石形成的共价晶体,因此这些晶体中,微粒之间以共价键结合而形成的是金刚石晶体。
(3)熔点的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,冰和碘属于分子晶体,熔点:碘>冰,MgO属于离子晶体,金刚石是共价晶体,则冰、金刚石、MgO、碘单质四种晶体的熔点由高到低的顺序为:金刚石>MgO>碘单质>冰;
(4)由于MgO晶体中离子所带的电荷数大于NaCl晶体中离子所带的电荷数,且、,晶格能前者大于后者,所以NaCl晶体的熔点小于MgO晶体的熔点。
(5)碘晶胞中实际占有的碘分子个数是=4,碘晶胞中立方体的边长为acm,阿伏加德罗常数的值为,则碘晶体的密度为。
17. 氮是生命物质的重要组成元素之一,含氮物质与人类的生活密切相关。
(1)氮原子最外层电子排布式为:_________;氮离子(N3-)核外有___种运动状态不同的电子;N4分子的空间结构如图:,它是一种_____分子。(填“极性”或“非极性”)
(2)氨气是人工固氮的产物,它极易溶于水(1:700),生成NH3·H2O。请设计实验证明NH3·H2O是弱碱_______________________________。
(3)向100mL 0.1ml/L的盐酸中通入0.02ml氨气,充分吸收后测得溶液呈碱性。则该溶液中NH3·H2O、、Cl-三种微粒的物质的量浓度大小关系为____________。
(4)铵盐可用作氮肥,实验室检验铵盐中的时,可取少量铵盐样品于试管中,加入强碱浓溶液,加热,若产生的气体能使________________________________,说明有。
(5)NaN3可用于制造汽车安全气囊,当汽车遇到撞击时,NaN3能迅速分解产生Na和N2。请写出该反应的化学方程式_______________________,每生成3ml N2时,转移电子_____ml。
【答案】(1) ①. 2s22p3 ②. 10 ③. 非极性
(2)取pH=10的氨水溶液,稀释10倍后,若pH>9,说明NH3·H2O是弱碱(或测NH4Cl溶液pH<7,说明NH3·H2O是弱碱)
(3)c()>c(Cl-)>c(NH3·H2O)
(4)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(5) ①. 2NaN3=2Na+3N2↑ ②. 2
【解析】
【小问1详解】
氮是7号元素,原子最外层电子排布式为2s22p3;氮离子(N3-)核外有10个电子,每种电子的运动状态都不相同,有10种运动状态不同的电子;N4分子正四面体结构,结构对称是一种非极性分子,故答案为:2s22p3;10;非极性;
【小问2详解】
要设计实验证明NH3·H2O是弱碱,只需要取pH=10的氨水溶液,稀释10倍后,若pH>9,说明NH3·H2O是弱碱,故答案为:取pH=10的氨水溶液,稀释10倍后,若pH>9,说明NH3·H2O是弱碱(或测NH4Cl溶液pH<7,说明NH3·H2O是弱碱);
【小问3详解】
100mL 0.1ml/L的盐酸中溶质的物质的量是0.01ml,通入0.02ml氨气,充分吸收后溶液中含有等物质的量的氯化铵和NH3·H2O,溶液呈碱性,以NH3·H2O的电离为主,则溶液中NH3·H2O、、Cl-三种微粒的物质的量浓度大小关系为c()>c(Cl-)>c(NH3·H2O),故答案为:c()>c(Cl-)>c(NH3·H2O);
【小问4详解】
实验室检验铵盐中时,可取少量铵盐样品于试管中,加入强碱浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明有,故答案为:湿润的红色石蕊试纸变蓝;
【小问5详解】
NaN3可用于制造汽车安全气囊,当汽车遇到撞击时,NaN3能迅速分解产生Na和N2,反应的化学方程式为2NaN3=2Na+3N2↑,根据反应方程式,每生成3ml N2时,转移电子2ml,故答案为:2NaN3=2Na+3N2↑;2。
18. 主要用作颜料、釉料及磁性材料,利用一种钴矿石(主要成分为,含少量、及铝、镁、钙等金属元素的氧化物)制取的工艺流程如图所示。
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液pH
回答下列问题:
(1)“溶浸”过程中,将钴矿石进行粉碎,并不断搅拌的作用是___________,滤渣1的主要成分为___________,请写出加入的主要离子反应方程式___________。
(2)已知还原性:,“氧化”过程加入目的为___________,反应时需控制加入的量,若加入量过多会导致___________
(3)在空气中煅烧时,发生反应时除了生成,还会有生成,请写出该过程的化学反应方程式为:___________
(4)钴的某种氧化物广泛应用于硬质合金、超耐热合金、绝缘材料和磁性材料的生产,其晶胞结构如图所示,则根据晶体类型推测,该物质熔点___________(填写“高于”、“低于”或“等于”)磷();该晶胞中的配位数为___________
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,加快反应速率 ②. ③.
(2) ①. 氧化,便于后续沉淀 ②. 也被氧化,产率降低
(3)
(4) ①. 高于 ②. 6
【解析】
【分析】含钴矿石中加入过量稀硫酸和Na2SO3,可得C2+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Ca2+,加入的Na2SO3主要是将C3+、Fe3+还原为C2+、Fe2+,硫酸钙微溶,二氧化硅不溶过滤得到滤渣1,加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,加入Na2CO3调pH,可以使Fe3+、Al3+沉淀,过滤后所得滤液主要含有C2+、Mg2+、Ca2+,再用NaF溶液除去钙、镁,过滤后,向滤液中加入草酸铵溶液得到草酸钴,煅烧后制得C2O3,据此分析回答问题。
【小问1详解】
根据外界条件对反应速率的影响可判断“溶浸”过程中,将钴矿石进行粉碎,并不断搅拌的作用是增大反应物接触面积,加快反应速率;根据以上分析可知滤渣1的主要成分为,作还原剂,反应的离子反应方程式为。
【小问2详解】
已知还原性:,又因为亚铁离子完全沉淀时的pH大于钴离子完全沉淀时的pH,因此“氧化”过程加入目的为氧化,便于后续沉淀,反应时需控制加入的量,这是因为加入量过多会导致也被氧化,产率降低。
【小问3详解】
在空气中煅烧时,发生反应时除了生成,还会有生成,其中钴元素化合价升高,被氧化,因此空气中的氧气参加,该过程的化学反应方程式为。
【小问4详解】
钴的某种氧化物广泛应用于硬质合金、超耐热合金、绝缘材料和磁性材料的生产,说明该物质形成的是共价晶体,白磷形成的是分子晶体,因此该物质熔点高于磷();该晶胞中钴位于棱心和体心处,氧位于面心和顶点,所以的配位数为6。
19. 钢渣是钢铁行业的固体废弃物,含有和等物质。一种以钢渣粉为原料固定并制备的工艺流程如图所示。
已知钢渣中元素质量分数为在稀盐酸和混合溶液中不易被浸出。该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表所示:
回答下列问题:
(1)浸出1过程生成的“包裹”在钢渣表面形成固体膜,阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有_______(除粉碎外,举1例)。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是_______。
(2)为避免引入杂质离子,氧化剂应为_______(举1例)。
(3)滤液的溶质可循环利用,试剂应为_______。
(4)若的浸出率为,理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定_______。
(5)富钒渣焙烧可生成钒钙盐,不同钒钙盐的溶解率随变化如图所示。已知浸出2的pH约为2.5,则应控制焙烧条件使该钒钙盐为_______。该培烧反应的化学方程式是_______。
(6)微细碳酸钙广泛应用于医药、食品等领域,某种碳酸钙晶胞如图所示。已知,该晶体密度为_______(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】(1) ①. 适当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌 ②. 稀硫酸与2CaO∙SiO2反应形成微溶于水的CaSO4覆盖在钢渣表面,阻碍反应物向钢渣扩散
(2)H2O2或氯水 (3)氨水
(4)297 (5) ①. Ca2V2O7 ②. V2O3+2CaCO3+O2Ca2V2O7+2CO2
(6)×1023
【解析】
【分析】钢渣中含有2CaO∙SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3和V2O3等,钢渣中加入稀盐酸、NH4Cl进行“浸出1”,经过滤得到富钒渣,滤液中含Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+,滤液中加入氧化剂A将Fe2+氧化成Fe3+,加入试剂B将Fe3+、Al3+转化成铁铝渣而除去,然后加入试剂B调pH,再吸收CO2“固碳”得到微细CaCO3和滤液C;富钒渣与CaCO3在空气中焙烧得焙烧产物,焙烧产物中加入稀硫酸进行“浸出2”经过滤得滤渣和滤液,滤液经系列操作得V2O5,用还原剂将V2O5还原为V2O3。
【小问1详解】
浸出1过程生成的SiO2 “包裹”在钢渣表面形成固体膜,阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有:适当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌等。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是:稀硫酸与2CaO∙SiO2反应形成微溶于水的CaSO4覆盖在钢渣表面,阻碍反应物向钢渣扩散。
【小问2详解】
加入氧化剂A的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,为避免引入杂质离子,氧化剂A应为H2O2或氯水。
【小问3详解】
加入试剂B的目的使Fe3+、Al3+转化成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去,继续加入试剂B调pH,便于“固碳”时形成CaCO3,滤液C的溶质可循环利用,试剂B应为氨水。
【小问4详解】
钢渣中Ca元素的质量分数为30%,若Ca的浸出率为90%,理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定CO2的质量为=297kg。
【小问5详解】
由图可知浸出2的pH约为2.5时,Ca2V2O7的溶解率最大,故应控制焙烧条件使钒钙盐为Ca2V2O7;该焙烧过程中V元素的化合价由+3价升至+5价,O2为氧化剂,根据得失电子守恒和原子守恒,该焙烧反应的化学方程式为V2O3+2CaCO3+O2Ca2V2O7+2CO2。
【小问6详解】
该晶胞中含Ca2+的个数为4×+4×+2×+2×+4=6,含的个数4×+4×+4=6,1个晶胞的质量为g,晶胞的体积为=×(4.99×10-7cm)2×(17.3×10-7cm)= ×4.992×17.3×10-21cm3,该晶体密度为g÷(×4.992×17.3×10-21cm3)= ×1023g/cm3。
A.
B.
C.
D.
沉淀物
完全沉淀的pH
3.7
9.6
9.2
5.2
金属离子
开始沉淀的
1.9
7.2
3.5
12.4
沉淀完全的
2.9
8.2
5.1
13.8
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