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过氧化钙(CaO2)难溶于水,在常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气,因...

过氧化钙(CaO2)难溶于水,在常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气,因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。下图是以大理石(主要杂质是氧化铁)等为原料制取过氧化钙(CaO2)的流程。

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请回答下列问题:

(1)操作①应包括下列操作中的____________。(填序号)

A溶解  B过滤  C蒸馏  D分液  E蒸发结晶

(2)用氨水调节pH至8~9的目的是____________________。

(3)若测得滤液C中c(CO)=10-3 mol/L,则Ca2+________(填“是”或“不”)沉淀完全。[已知c(Ca2+)≤10-5 mol/L时即可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10-9]

(4)若在滤液C中,加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3,则酸化后溶液中c(NH)________c(NO)(填“≥”、“≤”、“<”、“>”或“=”)。

(5)操作②是:在低温下,往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应,一段时间后,再加入氢氧化钠溶液,当调节溶液pH至9~11,才出现大量沉淀。写出该反应的化学方程式________;用简要的文字解释用氢氧化钠调节pH至9~11的原因_____________。

(6)已知大理石含CaCO3的质量分数为a,m g大理石可以制得n g CaO2,请计算:CaCO3 转化为CaO2过程中,Ca原子的利用率________。

 

(1) ABE(2分)(2)除去Fe3+(2分) (3)是(2分)(4)<(2分) (5)CaCl2+H2O2CaO2+2HCl或(CaCl2+H2O2+2NaOH===CaO2↓+2NaCl+2H2O)(2分);加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向移动,有利于CaO2沉淀的生成(3分)(6)(2分)   【解析】 试题分析:(1)操作①是向碳酸钙中加入盐酸得到氯化钙溶液继而得到氯化钙晶体的过程,所涉及到的操作步骤有用盐酸溶液溶解碳酸钙固体,过滤完未完全反应的碳酸钙,以及通过蒸发结晶得到氯化钙晶体。 (2)加入硝酸溶液之后,原溶液中的氧化铁已近以三价铁的形式存在,调节PH的目的就是通过形成氢氧化铁来除去铁离子。 (3)根据KSP以及溶液中的碳酸根离子的浓度不难求出钙离子的浓度为4.96×10-6mol/L,所以可以认为钙离子已经沉淀完全。 (4)根据溶液中正负电荷的代数和始终为0,而且溶液呈酸性,所以可得出溶液中铵根离子浓度比硝酸根离子浓度要小。 (5)氯化钙与双氧水的反应方程式为:CaCl2+H2O2CaO2+2HCl,调节PH才会出现大量沉淀的原因是,加入氢氧化钠使得上述反应的平衡向正反应方向移动才会出现大量的过氧化钙沉淀。 (6)已知过氧化钙的相对分子质量为72,而碳酸钙的相对原子质量为100,所以钙原子的利用率为(n/72)/(m∙a/100)所以可以求得钙原子的原子利用率为 考点:关于工艺流程的考查,主要考查了晶体的制备方法,通过调节PH除去三价铁离子,以及原子利用率的计算等内容。  
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考点分析:
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研究CO2、CO的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义,CO2、CO都可用于合成甲醇。

(1)CO2用于合成甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O(g)  △H

①该反应的平衡常数表达式为K=               

②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示,则该反应的ΔH       0(填“>”、“<”或“=”)。

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科学家现正研发的以实现CO2转化为甲醇在常温常压下进行的装置如图所示,写出甲槽的电极反应式______________。

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(2)CO用于合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g) △H,在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,将a mol CO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生下面反应2生成甲醇,下列图像正确且说明可逆反应达到平衡状态的是         。(填序号)

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(3)以CH4和H2O为原料,也可通过下列反应1和反应2来制备甲醇。

反应1:CH4(g)+ H2O(g)满分5 manfen5.com CO(g)+ 3H2(g) ΔH= + 206.0 kJ·mol-1

反应2:CO(g)+ 2H2(g)满分5 manfen5.com CH3OH(g) ΔH=-129.0 kJ·mol-1

①CH4(g)H2O(g)反应生成CH3OH(g)H2(g)的热化学方程式为__________________

已知:在700 ℃,1 MPa时,1 mol CH4与1 mol H2O在1 L密闭容器中发生反应1,6min达到平衡(图),此时CH4的转化率为________________。根据右图分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡向__________方向移动(填“正反应”或“逆反应”),采取的措施可能是_____________________。

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短周期主族元素A,B,C,D,E,F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多,数目庞大;C,D是空气中含量最多的两种元素,D,E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物;F为同周期半径最小的元素。试回答以下问题:

(一)

(1)化学组成为BDF2的电子式为:           ,A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为            化合物(填“离子”或“共价”)。

(2)化合物甲、乙由A,B,D,E中的三种或四种组成,且甲、乙的水溶液均呈碱性。则甲、乙反应的离子方程式为:                    

(3)由C,D,E,F形成的简单离子的离子半径由大到小的顺序是          (用元素离子符号表示)。

(4)元素B和F的非金属性强弱,B的非金属性         于F(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论                        

(二)以CA3代替氢气研发燃料电池是当前科研的一个热点。

(1)CA3燃料电池使用的电解质溶液是2mol•L﹣1的KOH溶液,电池反应为:4 A3+3O2=2C2+6H2O.该电池负极的电极反应式为         ;每消耗3.4g CA3转移的电子数目为          

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(2)用CA3燃料电池电解CuSO4溶液,如图所示,A、B均为铂电极,通电一段时间后,在A电极上有红色固体析出,则B电极上发生的电极反应式为          ;此时向所得溶液中加入8gCuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度,则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为         L。

 

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人工肾脏可用电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH22],原理如图,下列有关说法正确的是

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A.B为电源的正极

B.电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将升高

C.电子移动的方向是B→右侧惰性电极→质子交换膜→左侧惰性电极→A

D.阳极室中发生的反应依次为2Cl﹣2e=Cl2↑、CO(NH22+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl

 

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下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是

选项

实验操作

实验现象

结论

A

向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl 溶液和CuSO4 溶液

均有固体析出

蛋白质均发生变性

B

向溶液X 中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液

出现白色沉淀

溶液X 中一定含有SO42-

C

向一定浓度的Na2SiO3 溶液中通入适量CO2 气体

出现白色沉淀

H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强

D

向浓度均为0. 1 mol·L-1 NaCl 和NaI 混合溶液中滴加少量AgNO3 溶液

出现黄色沉淀

Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)

 

 

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短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是

AW与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物

B.以上四种元素的原子半径大小为W<X<Y<Z

C.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20

D由W与X组成的化合物的沸点总高于由W与Y组成的化合物的沸点

 

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