【题目】硒(Se)和碲(Te)有许多优良性能,被广泛用于冶金、化工、医药卫生等领域。工业上以铜阳极泥(含有Cu、Cu2S、Cu2Se、Cu2Te等)为原料制备硒和碲的一种生产工艺如下图所示:
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已知:“酸浸”过程中TeO2与硫酸反应生成TeOSO4。
(1)焙烧时通入氧气使铜阳极泥沸腾,目的是________________。
(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____________。已知25℃时,亚硒酸(H2SeO3)的Ka1=2.5×10-3,Ka2=2.6×10-7,NaHSeO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”),理由是____________________。
(3)“浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外,还有_______________。上述整个流程中可以循环使用的物质是___________________。
(4)“还原”步骤中生成Te的化学方程式为_______________________;Te也可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液获得,其阴极的电极反应式为___________________。
(5)粗硒中硒的含量可用如下方法测定:
①Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O;
②SeO2+4KI+4HNO3=Se+2I2+4KNO3+2H2O;
③I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
通过用Na2S2O3标准溶液滴定反应②中生成的I2来计算硒的含量。实验中准确称量0.1200 g粗硒样品,滴定中消耗0.2000 mol·L-1Na2S2O3溶液24.00 mL,则粗硒样品中硒的质量分数为_______________。
【答案】 增大氧气与铜阳极泥的接触面积,加快反应速率 2:1 < HSeO3-的水解常数
,由于Ka1<Ka2,故NaHSeO3溶液的pH<7 CuSO4 H2SO4 2SO2+TeOSO4+3H2O=Te+3H2SO4 TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 79%
【解析】试题分析:(1)阳极泥沸腾时与氧气接触面积加大。
(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se,Se化合价降低,所以SO2中硫元素升高生成硫酸,根据电子守恒判断氧化产物与还原产物的物质的量之比。根据HSeO3-的水解常数和电离平衡常数大小比较判断NaHSeO3溶液的pH。
(3)根据元素守恒分析“浸出液”的溶质成分。
(4) “还原”步骤中SO2与TeOSO4生成Te;Na2TeO3生成Te发生还原反应,阴极TeO32-得电子生成Te。
(5)根据氧化还原反应关系式计算硒的质量分数。
解析:(1) 阳极泥沸腾时与氧气接触面积加大,目的是加快反应速率。
(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se,方程式为SeO2+2SO2+2H2O=Se+2H2SO4;氧化产物是H2SO4、还原产物是Se,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1。HSeO3-的水解常数
,HSeO3-的电离平衡常数2.6×10-7,电离大于水解,所以NaHSeO3溶液的pH<7。
(3) 根据元素守恒“浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外,还有CuSO4。整个流程中可以循环使用的物质是H2SO4。
(4) “还原”步骤中SO2与TeOSO4生成Te的方程式为2SO2+TeOSO4+3H2O=Te+3H2SO4;Na2TeO3生成Te发生还原反应,阴极TeO32-得电子生成Te,阴极反应式为TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 。
(5)设Se的质量为xg,根据关系式
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X=0.0948g
则粗硒样品中硒的质量分数为
79% 。
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【题目】下列热化学方程式正确的是
A. 甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
B. 500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b,则a<b
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【题目】(1)在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下:
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①第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是________________。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是___________________________。
(2)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1①
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+0.5O2(g) ΔH=-226kJ·mol-1②
则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时,电子转移数目为________________。
(3)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:
物质 | H2(g) | Br2(g) | HBr(g) |
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ) | 436 | 200 | a |
则表中a=______________。
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【题目】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O
2Zn(OH)42-。下列说法正确的是
A.充电时,电路中每通过1mol电子,电解质溶液中就有0.5mol K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-) 逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e–=Zn(OH)42-
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
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【题目】在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10 mol2·L-2,下列说法不正确的是
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A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13 mol2·L-2
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由b点到c点
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)
AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
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【题目】甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:![]()
(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数![]()
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K |
|
|
|
①该反应的平衡常数表达式
______________,
__________
填“
”、“
”或“
”
。
②某温度下,将
和
充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得
,则CO的转化率为____________,此时的温度为_________。
(2)向
的
溶液中加入
的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl的
,忽略溶液的体积变化,请计算:
①完全沉淀后,溶液中
________。
②完全沉淀后,溶液的
________。
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【题目】某同学在实验室探究NaHCO3的性质:常温下,配制0.10 mol/ L NaHCO3溶液,测其pH为8.4;取少量该溶液滴加CaCl2溶液至pH=7,滴加过程中产生白色沉淀,但无气体放出。下列说法不正确的是( )
A. NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于电离程度
B. 反应的过程中产生的白色沉淀为CaCO3
C. 反应后的溶液中存在:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-)
D. 加入CaCl2促进了HCO3-的水解
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【题目】已知室温下溶度积常数:Ksp[Pb(OH)2]=2×10-15,Ksp[Fe(OH)2]=8×10-15。当溶液中金属离子浓度小于10-5molL-1视为沉淀完全。向20mL含0.10molL-1Pb2+和0.10molL-1Fe2+的混合溶液中滴加0.10molL-1NaOH溶液,金属阳离子浓度与滴入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示,则下列说法正确的是( )
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A.曲线A表示c(Pb2+)的曲线
B.当溶液pH=8时,Fe2+开始沉淀,Pb2+沉淀完全
C.滴入NaOH溶液体积大于30mL时,溶液中c(Fe2+)=4c(Pb2+)
D.室温下,滴加NaOH溶液过程中,
比值不断增大
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【题目】一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH溶液中,分别向两极通乙烷和氧气,电极反应为:C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O;7H2O+
O2+14e-=14OH-
有关此电池的推断错误的是( )
A.通乙烷的电极为负极
B.参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7:2
C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度将下降
D.在电解质溶液中CO32-向正极移动
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