當前位置： 2022年江西省南昌市高考化學(xué)一模試卷> 試題詳情

碳化物衍生碳以其獨特的性能被廣泛應(yīng)用在超級電容器、催化劑載體等方面。常用氯氣刻蝕法制備，該方法通過高溫氯化2小時在SiC表面制備碳涂層。其方法如圖：

（1）裝置B所盛物質(zhì)為
飽和食鹽水
飽和食鹽水
，其作用是
除去HCl
除去HCl
。
（2）儀器C的名稱是
U形管
U形管
，所盛物質(zhì)為
P₂O₅
P₂O₅
。
（3）圓底燒瓶A中為二氧化錳，發(fā)生的化學(xué)方程式為
MnO₂+4HCl（濃）
△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
MnO₂+4HCl（濃）
△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
；實驗溫度為40℃，加熱方式是
水浴加熱
水浴加熱
，主要目的是
控制并降低氯氣生成速率
控制并降低氯氣生成速率
。
（4）高溫環(huán)境為氬氣與氯氣混合氣氛，隨著溫度的升高，氯氣與SiC反應(yīng)，將Si原子從SiC中刻蝕掉形成碳層，反應(yīng)方程式為
SiC+2Cl₂

高溫

C+SiCl₄
SiC+2Cl₂

高溫

C+SiCl₄
。
（5）如果溫度超過1175℃，涂層上的碳結(jié)構(gòu)發(fā)生如下變化：碳→骨架碳→非晶碳→石墨碳，則碳涂層硬度會
逐漸變低
逐漸變低
（填“逐漸變高”或“逐漸變低”）。
（6）裝置F盛有NaOH溶液用于除氣和回收氬氣，其生成的鹽除了NaCl,還有兩種類別不同的含氧酸鈉鹽
NaClO
NaClO
、
Na₂SiO₃
Na₂SiO₃
（填化學(xué)式）。

【考點】制備實驗方案的設(shè)計．

【答案】飽和食鹽水；除去HCl；U形管；P₂O₅；MnO₂+4HCl（濃）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；水浴加熱；控制并降低氯氣生成速率；SiC+2Cl₂

高溫

C+SiCl₄；逐漸變低；NaClO；Na₂SiO₃

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：6引用：2難度：0.6

相似題

1．濕法煉鋅廠在除雜過程中會產(chǎn)生大量鐵礬渣。某黃鉀鐵礬渣主要含有K₂Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂、ZnO?Fe₂O₃及少量CaO、MgO、SiO₂等。一種由黃鉀鐵礬渣制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體（ NiZnFe₄O₈）的流程如下：

回答下列問題
（1）濾渣Ⅰ的主要成分是

。
（2）凈化除雜階段加入Fe粉時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

、

。已知：25℃時K_sp（CaF₂）=2.7×10^-11，K_sp （MgF₂）=6.4×10^-19．加入NH₄F使Ca²⁺、Mg²⁺離子沉淀，若沉淀后溶液中c（Ca²⁺）=2.7×10^-6mol?L^-1，則c（Mg²⁺）=

mol?L^-1。
（3）在Fe²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺共沉淀過程中，三種離子的損失濃度與pH的關(guān)系曲線如圖1所示，pH與n（NH₄HCO₃）：n（Fe²⁺+Ni²⁺+Zn²⁺）的關(guān)系曲線如圖2所示。為提高原料利用率，n（ NH₄HCO₃）：n（Fe²⁺+Ni²⁺+Zn²⁺）最好控制在

左右；按此比例，若以Me代表Fe、Ni、Zn元素，則生成MeCO₃?2Me（OH）₂?H₂O沉淀的化學(xué)反應(yīng)方程式為

。

（4）鐵氧體工藝階段制備 NiZnFe₄O₈過程中，需加入

劑（填“氧化”或“還原”）。按照上述流程，一座10萬噸規(guī)模的鋅廠每年產(chǎn)生黃鉀鐵礬渣約5萬噸，F(xiàn)e³⁺含量為27%，理論上每年可制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體（NiZnFe₄O₈，M476g?mol^-1）

萬噸（保留兩位有效數(shù)字）
發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：28引用：1難度：0.4
解析
2．鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一，在地殼中的質(zhì)量約占5%左右，鐵礦石的種類很多，重要的有磁鐵礦石、赤鐵礦石、菱鐵礦石等．某課外研究小組在實驗室探究鐵的制備和相關(guān)性質(zhì)．
Ⅰ、研究小組查閱資料，用甲酸和濃硫酸反應(yīng)制取的CO還原赤鐵礦得到鐵．制取CO的化學(xué)反應(yīng)為：
HCOOH
濃
H
2
S
O
4
60
～
80
℃
CO+H₂O
（1）此反應(yīng)原理中濃硫酸表現(xiàn)性質(zhì)是

（2）用該法制CO不需加熱的原因

（3）研究小組在實驗室中裝配一個實驗裝置，該裝置用濃硫酸和甲酸的混合液制取CO氣體，用CO還原氧化鐵，并檢驗其氧化產(chǎn)物、具有的環(huán)保特點．提供儀器有：具支試管（試管側(cè)壁有一支管，如圖1所示），另有橡皮塞（橡皮塞上最多只能打一個孔）、玻璃導(dǎo)管若干．在圖2的方框內(nèi)畫出該裝置示意圖（同類儀器最多只有三件，不必畫夾持儀器，但需注明所裝的藥品）

Ⅱ、研究小組用圖3裝置進行鐵和稀硝酸反應(yīng)的實驗探究，其中鐵來自于Ⅰ中實驗得到，步驟如下：
a.向廣口瓶內(nèi)注入足量熱NaOH溶液，將盛有鐵粉的小燒杯放入瓶中．
b.關(guān)閉止水夾，點燃紅磷，伸入瓶中，塞好膠塞．
c.待紅磷充分燃燒，一段時間后打開分液漏斗旋塞，向燒杯中滴入稀硝酸，鐵粉恰好完全溶解．
（4）燃燒紅磷的目的是

．
（5）為證明氣體產(chǎn)物為NO，步驟c后還缺少的一步主要操作是

．
（6）查閱資料發(fā)現(xiàn)：硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低．鐵粉和稀硝酸的總反應(yīng)可表示為：aFe+bNO₃^-+cH⁺=dFe²⁺+fFe³⁺+gNO↑+hN₂O↑+kH₂O．當a=8時，鐵和硝酸都全部反應(yīng)完全，則b的取值范圍為：

．
發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：4引用：1難度：0.5
解析
3．某化學(xué)興趣小組參考工業(yè)制硝酸的化學(xué)原理，在實驗室用下列各裝置進行組合來制備硝酸并驗證硝酸的性質(zhì)（所給裝置必須用到并且只能用一次，各裝置中的試劑均足量．已知常溫下CaCl₂能吸收氨氣）．

（1）裝置的連接順序為（用a、b、c、d等字母表示）：b接

，

接

，

接

．
（2）寫出氨氣催化氧化的化學(xué)方程式

；
（3）進行實驗時，裝置A中堿石灰的作用是

，D中的現(xiàn)象是

；
（4）能證明有硝酸生成的現(xiàn)象是

；
（5）實驗開始時，下列操作順序最合理的是

a.先加熱A裝置中的催化劑．再由導(dǎo)管a通入空氣
b.先由導(dǎo)管a通入空氣，再加熱A裝置中的催化劑
c.在由導(dǎo)管a通入空氣的同時，加熱A裝置中的催化劑．
發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：7引用：3難度：0.5
解析

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