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卓越艺术职业中学2023-2024学年高二上学期期末考试
(化学试题)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
相对分子质量:H 1、C 12、N 14、O 16、Cu 64、Pb 207
第I卷
一、选择题(每个小题3分,共42分。每个小题只有一个正确选项。)
1.我国承诺在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当,下列措施不利于实现“碳中和”的是
A.加大化石能源的消费比重 B.践行节能低碳的生活方式
C.加强的捕集和再利用 D.研究转化为淀粉的技术
2.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.Cl的原子结构示意图为 B.HClO的电子式为
C.水分子的VSEPR模型为 D.2pz电子云图为
3.氧化物在生产、生活中有广泛应用。下列氧化物的性质描述正确且与用途具有对应关系的是
A.因为SO2具有氧化性,所以可用于葡萄酒保存
B.因为CaO能与水反应,所以可用作食品干燥剂
C.因为Al2O3是两性氧化物,所以可用于工业制备金属铝
D.Na2O2属于碱性氧化物,因为具有强氧化性,所以可用作呼吸面具供氧剂
4.下列说法正确的是
A.Mg原子最外层电子云轮廓图为
B.基态Cl原子核外电子占据的最高能级为3p
C.基态F原子核外电子的空间运动状态有9种
D.基态Cu原子的价层电子排布图为
5.我国科学家最近开发新催化剂(P/Cu SAS@ CN)高效电还原制备,化学原理是 ,下列说法错误的是
A.P/Cu SAS@ CN能降低该反应的活化能
B.当的消耗速率与的生成速率之比等于2:7时,反应已达平衡
C.当水蒸汽浓度为浓度的2倍时,反应已达平衡状态
D.该反应在低温下能自发进行
6.依据元素周期律,下列判断不正确的是
A.原子半径:Mg
C.电负性:N7.钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,下列说法错误的是
A.元素钛在元素周期表中的位置为第四周期ⅣB族
B.基态的核外电子排布式为
C.该化合物的化学式为
D.与距离最近的有4个
8.如图是某兴趣小组设计的原电池示意图,实验结束后,在实验报告上记录信息如下。实验报告中记录合理的是
A.电流计指针无偏转
B.Cu极有产生
C.向负极移动
D.电流由Zn经导线流向Cu
9.已知常温下Ksp(CaCO3)=5.0×10-9,Ksp(PbCO3)=1.0×10-13。CaCO3的悬浊液中存在溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq) ΔH<0 ,改变下列条件c(Ca2+)变化正确的是
A.加入少量Pb(NO3)2固体,c(Ca2+) 不变 B.加入少量蒸馏水,c(Ca2+) 减小
C.加入少量盐酸,c(Ca2+) 增大 D.适当升高温度,c(Ca2+) 增大
10.在 )的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量③通入④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2,上述能够使反应速率增大的措施是
A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①③④
11.下表列出了短周期金属元素R的各级电离能数据:
电离能级数 …
电离能/() 578 1817 2745 11575 14830 18376 …
下列有关R元素的说法错误的是
A.R元素的基态原子占据最高能级的原子轨道的形状是哑铃形
B.R元素的基态原子的电子排布式是
C.R元素的第一电离能低于同周期左侧相邻元素
D.R元素在元素周期表中属于p区元素
12.下列说法正确的是
A.中所有原子都满足稳定结构
B.的VSEPR模型与分子的空间结构一致
C.和都是非极性分子,且键角都为109°28'
D.有机反应过程中形成的碳正离子()和碳负离子()的键角:
13.某食品添加剂的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等,下列说法错误的是
A.电负性:Q>Z>Y>X B.简单离子半径:Y>Z>Q
C.第一电离能:Y>Z>X>Q D.W能分别与X、Y和Z形成分子
14.下列说法中,正确的是
A.s区元素全部是金属元素 B.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.第VIIA族元素从上到下,非金属性依次减弱 D.同一原子中,s能级的电子能量一定低于p能级电子能量
第II卷
二.非选择题(共4个小题,每空2分,共58分)
15.(14分)依据原子结构知识回答下列问题。
(1)下列有关说法错误的是_______。
A.简单离子的还原性:P3->O2->F-
B.在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有两种
C.焰色试验与电子跃迁有关
D.基态铝原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为球形
(2)基态V原子中具有 种不同能量的电子,具有 种不同空间运动状态的电子,具有 种不同运动状态的电子。
(3)基态Cu原子的简化电子排布式为 ,基态Se原子的价电子轨道表示式为 ,基态Mn2+的价电子排布式为 。
16.(14分)已知a、b、c、d、e、f是中学化学中常见的七种元素,其结构或者性质信息如下表所示:
元素 结构或者性质信息
a 原子的L层上s能级电子数等于p能级电子数
b 非金属元素,其单质为气态,有多种氧化物且都是大气污染物
c 原子的最外层电子数是内层电子数的3倍
d 元素的正三价离子的3d能级为半充满
e 元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子
f 单质常温、常压下是易挥发的液体,基态原子的N层上有1个未成对的p电子
(1)元素a的原子核外有___________种不同能级的电子。
(2)b、c的第一电离能的大小顺序为___________(填元素符号),a、c的简单气态氢化物中,更稳定的是___________(填化学式)。
(3)e元素基态原子的价电子轨道表示式为___________。
(4)元素f位于周期表中___________区,在f元素的同主族元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是___________(填化学式)。
(5)b元素与氢元素形成的10电子分子的的空间构型为___________。
17.(14分)目前,大规模和低成本制取氢能实质上都是通过烃重整实现的,该过程主要是甲烷水蒸汽重整,包括以下两步气相化学催化反应:
反应I:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ mol 1
反应II:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH= 41 kJ mol 1
(1)则反应:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=
(2)已知在某种催化剂的作用下,反应I的正反应的活化能为312 kJ mol 1,则该反应逆反应的活化能为 。
(3)将2molCO和1molH2O充入某容积不变的绝热密闭容器中,发生反应II。
①能判断反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)达到平衡的是 。
A.CO的消耗速率等于CO2的消耗速率
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.容器内气体压强不再变化
②达到平衡时,氢气的物质的量分数为20%,则CO的转化率为 ,计算该温度时反应的平衡常数K= 。
(4)下图表示反应时间均为6小时,甲烷水蒸汽重整法制氢气使用不同催化剂时氢气的产率与温度的关系。判断a点是否处于平衡状态: (填“是”或“否”),分析该反应750℃以后氢气的产率趋于相同的原因是 。
18.(16分)SbCl3用于红外光谱分析以及显像管生产等。工业生产中,以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有As2S3、PbS、CuO和SiO2等)为原料制备SbCl3的工艺流程如图:
已知:①浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质;
②常温下,Ksp(CuS)=1.0×10﹣36,Ksp(PbS)=9.0×10﹣29;
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×10﹣5mol/L时,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)加快辉锑矿“酸浸”的措施有 。
A、将辉锑矿粉碎
B、用酒精灯加热
C、用玻璃棒搅拌
D、适当增加酸液浓度
(2)滤渣1中除了S之外,还有 。
(3)浸出液中加入适量Sb的目的是 。(用化学方程式表示)
(4)已知浸出液中c(Cu2+)=0.01mol/L、c(Pb2+)=0.10mol/L。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是 (填化学式);常温下,“除铜、铅”时Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中c(S2﹣)不低于 mol/L,Na2S也不宜过多,其原因为 。
(5)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4,则该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比为 ;已知在“电解”SbCl3溶液时,无气体生成,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3:2,可在上述流程中循环利用的物质有 。
试卷第1页,共3页卓越艺术职业中学2023-2024学年高二上学期期末考试
(化学答案)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷
一、选择题(每个小题3分,共42分。每个小题只有一个正确选项)
1.我国承诺在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当,下列措施不利于实现“碳中和”的是
A.加大化石能源的消费比重 B.践行节能低碳的生活方式
C.加强的捕集和再利用 D.研究转化为淀粉的技术
【答案】A
【详解】A.化石燃料燃烧放出二氧化碳气体,加大化石能源的消费比重,不利于实现“碳中和”,故选A;
B.践行节能低碳的生活方式,减少二氧化碳排放,有利于实现“碳中和”,故不选B;
C.加强的捕集和再利用,降低二氧化碳含量,有利于实现“碳中和”,故不选C;
D.研究转化为淀粉的技术,降低二氧化碳含量,有利于实现“碳中和”,故不选D;
选A。
2.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.Cl的原子结构示意图为 B.HClO的电子式为
C.水分子的VSEPR模型为 D.2pz电子云图为
【答案】B
【详解】A.Cl的核外电子数为17,原子结构示意图表示正确,A正确;
B.次氯酸是共价化合物,是氧原子分别与氢原子、氯原子形成共价键,B错误;
C.水分子的价电子对数为4,VSEPR模型为正四面体,C正确;
D.p电子云轮廓为哑铃形,D正确;
故选B。
3.氧化物在生产、生活中有广泛应用。下列氧化物的性质描述正确且与用途具有对应关系的是
A.因为SO2具有氧化性,所以可用于葡萄酒保存
B.因为CaO能与水反应,所以可用作食品干燥剂
C.因为Al2O3是两性氧化物,所以可用于工业制备金属铝
D.Na2O2属于碱性氧化物,因为具有强氧化性,所以可用作呼吸面具供氧剂
【答案】B
【详解】A.SO2具有还原性,所以可用于葡萄酒保存,A错误;
B.CaO能与水反应,所以可用作食品干燥剂,B正确;
C.Al2O3是两性氧化物,但工业制备金属铝是电解熔融的氯化铝,C错误;
D.Na2O2不属于碱性氧化物,D错误;
故选B。
4.下列说法正确的是
A.Mg原子最外层电子云轮廓图为
B.基态Cl原子核外电子占据的最高能级为3p
C.基态F原子核外电子的空间运动状态有9种
D.基态Cu原子的价层电子排布图为
【答案】B
【详解】A.镁原子最外层电子排布为3s2,电子云轮廓图为球形,故A错误;
B.基态氯原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5,占据的最高能级为3p,故B正确;
C.基态氟原子核外电子排布式为1s22s22p5,电子的空间运动状态有五种,故C错误;
D.基态铜原子的价电子排布式为3d104s1,价电子排布图:,故D错误;
故答案为:B。
5.我国科学家最近开发新催化剂(P/Cu SAS@ CN)高效电还原制备,化学原理是 ,下列说法错误的是
A.P/Cu SAS@ CN能降低该反应的活化能
B.当的消耗速率与的生成速率之比等于2:7时,反应已达平衡
C.当水蒸汽浓度为浓度的2倍时,反应已达平衡状态
D.该反应在低温下能自发进行
【答案】C
【详解】A.P/Cu SAS@ CN是反应的催化剂,能降低反应的活化能,加快反应速率,故A正确;
B.当的消耗速率与的生成速率之比等于2:7时,意味着正逆反应速率相等,反应已达平衡,故B正确;
C.可逆反应中各物质浓度之比等于计量系数之比时,不能判断反应是否平衡,故C错误;
D.由方程式可知,该反应是熵减的放热反应,低温条件下反应ΔH—TΔS<0,反应能自发进行,故D正确;
故选C。
6.依据元素周期律,下列判断不正确的是
A.原子半径:MgC.电负性:N【答案】B
【详解】A.同主族元素从上到下原子半径依次增大,同周期元素从左到右原子半径依次减小,则原子半径:MgB.Be原子2s能级全充满,第一电离能大于其右边相邻元素,第一电离能:LiC.同周期元素从左到右电负性依次增大,电负性:ND.同周期元素从左到右非金属性增强,简单气态氢化物稳定性增强,即稳定性:SiH4故选B。
7.钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,下列说法错误的是
A.元素钛在元素周期表中的位置为第四周期ⅣB族
B.基态的核外电子排布式为
C.该化合物的化学式为
D.与距离最近的有4个
【答案】D
【详解】A.钛的原子序数为22,在元素周期表中的位置为第四周期ⅣB族,A正确;
B.Co原子失去最外层的两个电子形成,故基态的核外电子排布式为,B正确;
C.该晶胞中,的个数为1,的个数为,的个数为,则该化合物的化学式为,C正确;
D.由晶胞图可知,与距离最近的有8个,D错误;
答案选D。
8.如图是某兴趣小组设计的原电池示意图,实验结束后,在实验报告上记录信息如下。实验报告中记录合理的是
A.电流计指针无偏转
B.Cu极有产生
C.向负极移动
D.电流由Zn经导线流向Cu
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】在该原电池装置中,Zn比Cu活泼,Zn作负极,Cu作正极,电解质溶液为,负极发生氧化反应,电极反应式为,正极发生还原反应,电极反应式为。
【详解】A.该装置符合原电池的构成条件,有电流产生,电流计指针偏转,A错误;
B.Cu作正极,电极反应式为,有产生,B正确;
C.在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,向正极移动,不向负极移动,C错误;
D.在外电路中,电流由正极经导线流向负极,即由Cu经导线流向Zn,D错误;
答案选B。
9.已知常温下Ksp(CaCO3)=5.0×10-9,Ksp(PbCO3)=1.0×10-13。CaCO3的悬浊液中存在溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq) ΔH<0 ,改变下列条件c(Ca2+)变化正确的是
A.加入少量Pb(NO3)2固体,c(Ca2+) 不变 B.加入少量蒸馏水,c(Ca2+) 减小
C.加入少量盐酸,c(Ca2+) 增大 D.适当升高温度,c(Ca2+) 增大
【答案】C
【详解】A.由Ksp可知,碳酸铅更难溶,加入少量Pb(NO3)2固体,使得碳酸钙沉淀向碳酸铅转化,CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)正向移动,导致c(Ca2+) 发生改变,A错误;
B.Ksp(CaCO3)为定值,CaCO3的悬浊液加入少量蒸馏水,CaCO3溶解平衡向右移动c(Ca2+) 不变,B错误;
C.加入少量盐酸,碳酸根离子和氢离子反应消耗碳酸根离子,导致平衡正向移动,c(Ca2+) 增大,C正确;
D.焓变小于零,则CaCO3溶解时会放出热量,当温度升高时,CaCO3溶解平衡向吸热的方向移动,即平衡向左移动,c(Ca2+) 会减小,D错误;
故选C。
10.在 )的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量③通入④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2,上述能够使反应速率增大的措施是
A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①③④
【答案】C
【详解】①缩小体积,、的浓度都增大,反应速率增大;②增加碳的量,反应速率不变;③通入,浓度增大,反应速率增大;④恒容下充入N2,体积不变,、的浓度都不变,反应速率不变;⑤恒压下充入N2,体积变大,、的浓度都减小,反应速率减小;能够使反应速率增大的措施是①③,C正确;
答案选C。
11.下表列出了短周期金属元素R的各级电离能数据:
电离能级数 …
电离能/() 578 1817 2745 11575 14830 18376 …
下列有关R元素的说法错误的是
A.R元素的基态原子占据最高能级的原子轨道的形状是哑铃形
B.R元素的基态原子的电子排布式是
C.R元素的第一电离能低于同周期左侧相邻元素
D.R元素在元素周期表中属于p区元素
【答案】B
【分析】由电离能数据可知,该元素最外层有3个电子,且总电子数超过7,因此M为Al,其第一电离能比Mg的低;
【详解】A.根据分析,该元素为Al,基态原子的电子排布式是,基态原子占据最高能级的原子轨道为p轨道,形状是哑铃形,A正确;
B.根据分析,该元素为Al,基态原子的电子排布式是,B错误;
C.同周期左侧相邻元素为Mg,核外电子排布:,处于全充满状态,第一电离能大于Al,C正确;
D.根据分析,该元素为Al,基态原子的电子排布式是,基态原子占据最高能级的原子轨道为p轨道,在元素周期表中属于p区元素,D正确;
答案选B。
12.下列说法正确的是
A.中所有原子都满足稳定结构
B.的VSEPR模型与分子的空间结构一致
C.和都是非极性分子,且键角都为109°28'
D.有机反应过程中形成的碳正离子()和碳负离子()的键角:
【答案】A
【详解】A.的结构式为,C和N原子都满足稳定结构,故A正确;
B.中心原子价层电子对数为2+=4,含有2个孤电子对,VSEPR模型与分子的空间结构不一致,故B错误;
C.白磷和甲烷都是正四面体结构,白磷键角是60°,甲烷键角是109°28',二者键角不同,故C错误;
D.中心原子价层电子对数为3+ =3,C原子杂化方式为sp2,中心原子价层电子对数为3+ =4,C原子杂化方式为sp3,则键角:,故D错误;
故选A。
13.某食品添加剂的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等,下列说法错误的是
A.电负性:Q>Z>Y>X
B.简单离子半径:Y>Z>Q
C.第一电离能:Y>Z>X>Q
D.W能分别与X、Y和Z形成分子
【答案】A
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大,W形成1个共价键,且原子序数为五个元素中最小,则W为H元素;由图示可知,X形成4个共价键,Y形成3个共价键,Q形成+1价阳离子,Z形成2个共价键,且Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等,结合原子序数大小可知,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,Q为Na元素,据此分析作答。
【详解】A.电负性同主族从上到下依次减小,同周期从左到右依次增大,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,Q为Na元素,则电负性:O>N>C>Na,A错误;
B.电子层数相同时,核电荷数越大,粒子半径越小,Y为N元素,Z为O元素,Q为Na元素,三者离子具有相同的电子层数,且核电荷数依次增大,则简单离子半径:Y>Z>Q,B正确;
C.同主族元素,第一电离能从上到下依次减小,同周期主族元素,第一电离能从左到右呈增大趋势,但IIA、VA反常,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,Q为Na元素,则第一电离能:Y>Z>X>Q,C正确;
D.W为H元素,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,H与C形成的C2H6为分子,与N形成的N2H4为分子,与O形成的H2O2为分子,D正确;
故选A。
14.下列说法中,正确的是
A.s区元素全部是金属元素
B.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.第VIIA族元素从上到下,非金属性依次减弱
D.同一原子中,s能级的电子能量一定低于p能级电子能量
【答案】C
【详解】A.s区中的氢元素不是金属元素,A项错误;
B.2p、3p、4p能级的轨道数相同,都为3,B项错误;
C.第ⅦA族元素从上到下,原子核外电子层数逐渐增多、原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,元素的非金属性逐渐减弱,C项正确;
D.同一原子中,s能级的电子能量不一定低于p能级电子能量,如电子能量2p<3s,D项错误;
答案选C。
第II卷
二.非选择题(每空2分,共58分)
15.(14分)依据原子结构知识回答下列问题。
(1)下列有关说法错误的是_______。
A.简单离子的还原性:P3->O2->F-
B.在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有两种
C.焰色试验与电子跃迁有关
D.基态铝原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为球形
(2)基态V原子中具有 种不同能量的电子,具有 种不同空间运动状态的电子,具有 种不同运动状态的电子。
(3)基态Cu原子的简化电子排布式为 ,基态Se原子的价电子轨道表示式为 ,基态Mn2+的价电子排布式为 。
【答案】(1)BD (2) 7 13 23 (3)[Ar]3d104s1 3d5
16.(14分)已知a、b、c、d、e、f是中学化学中常见的七种元素,其结构或者性质信息如下表所示:
元素 结构或者性质信息
a 原子的L层上s能级电子数等于p能级电子数
b 非金属元素,其单质为气态,有多种氧化物且都是大气污染物
c 原子的最外层电子数是内层电子数的3倍
d 元素的正三价离子的3d能级为半充满
e 元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子
f 单质常温、常压下是易挥发的液体,基态原子的N层上有1个未成对的p电子
(1)元素a的原子核外有___________种不同能级的电子。
(2)b、c的第一电离能的大小顺序为___________(填元素符号),a、c的简单气态氢化物中,更稳定的是___________(填化学式)。
(3)e元素基态原子的价电子轨道表示式为___________。
(4)元素f位于周期表中___________区,在f元素的同主族元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是___________(填化学式)。
(5)b元素与氢元素形成的10电子分子的的空间构型为___________。
【答案】(1)3
(2) N>O
(3)
(4) p
(5)三角锥形
17.(14分)目前,大规模和低成本制取氢能实质上都是通过烃重整实现的,该过程主要是甲烷水蒸汽重整,包括以下两步气相化学催化反应:
反应I:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ mol 1
反应II:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH= 41 kJ mol 1
(1)则反应:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=
(2)已知在某种催化剂的作用下,反应I的正反应的活化能为312 kJ mol 1,则该反应逆反应的活化能为 。
(3)将2molCO和1molH2O充入某容积不变的绝热密闭容器中,发生反应II。
①能判断反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)达到平衡的是 。
A.CO的消耗速率等于CO2的消耗速率
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.容器内气体压强不再变化
②达到平衡时,氢气的物质的量分数为20%,则CO的转化率为 ,计算该温度时反应的平衡常数K= 。
(4)下图表示反应时间均为6小时,甲烷水蒸汽重整法制氢气使用不同催化剂时氢气的产率与温度的关系。判断a点是否处于平衡状态: (填“是”或“否”),分析该反应750℃以后氢气的产率趋于相同的原因是 。
【答案】(1)+165 kJ mol 1
(2)106 kJ mol 1
(3)AD;30%;或0.64或0.643
(4)否;750℃时反应速率快,6小时均基本达到平衡,H2平衡产率只与温度有关
18.(16分)SbCl3用于红外光谱分析以及显像管生产等。工业生产中,以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有As2S3、PbS、CuO和SiO2等)为原料制备SbCl3的工艺流程如图:
已知:①浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质;
②常温下,Ksp(CuS)=1.0×10﹣36,Ksp(PbS)=9.0×10﹣29;
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×10﹣5mol/L时,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)加快辉锑矿“酸浸”的措施有 。
A、将辉锑矿粉碎
B、用酒精灯加热
C、用玻璃棒搅拌
D、适当增加酸液浓度
(2)滤渣1中除了S之外,还有 。
(3)浸出液中加入适量Sb的目的是 。(用化学方程式表示)
(4)已知浸出液中c(Cu2+)=0.01mol/L、c(Pb2+)=0.10mol/L。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是 (填化学式);常温下,“除铜、铅”时Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中c(S2﹣)不低于 mol/L,Na2S也不宜过多,其原因为 。
(5)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4,则该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比为 ;已知在“电解”SbCl3溶液时,无气体生成,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3:2,可在上述流程中循环利用的物质有 。
【答案】解:(1)AD;SiO2;
(2)SbCl5+2Sb=SbCl3;
(3)CuS;9.0×10﹣24;产生H2S等污染性气体和Sb2S3;
(4)4:3;SbCl5。