1、1综合题提能练(一)(分值:43 分,建议用时:2530 分钟)共 3 大题,共 43 分,每个题考生都必须作答。26.(15 分)氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料,其应用已经取得了突破性的进展。已知:()氮化镓性质稳定,不与水、酸反应,只在加热时溶于浓碱。()NiCl 2溶液在加热时,先转化为 Ni(OH)2,后分解为 NiO。()制备氮化镓的反应为 2Ga+2NH3 2GaN+3H2。某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓,设计实验装置如图所示:设计实验步骤如下:滴加几滴 NiCl2溶液润湿金属镓粉末,置于反应器。先通入一段时间的 H2后,再加热。停止通氢气,改通入氨气,继续加热一段时间
2、。停止加热,继续通入氨气,直至冷却。将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中,充分反应过滤、洗涤、干燥。(1)仪器 X 中的试剂是 ,仪器 Y 的名称是 。 (2)指出该套装置中存在一处明显的错误是 。 (3)步骤中选择 NiCl2溶液,不选择氧化镍的原因是 。 a.增大接触面积,加快化学反应速率b.使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率c.为了能更好形成原电池,加快反应速率(4)步骤中制备氮化镓,则判断该反应接近完成时观察到的现象是 。(5)请写出步骤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作 。 (6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,请写出氮化镓溶于热 NaOH 溶液的离子方程式: 。27.(14
3、 分)铜阳极泥是有色金属冶炼过程中重要的“二次资源” 。其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下:已知:分金液的主要成分为AuCl 4-;分金渣的主要成分为 AgCl 和 PbSO4;分银液中主要成分为Ag(SO 3)23-,且存在Ag(SO 3)23- Ag+2S 。232(1)“分铜”时,单质铜发生反应的化学方程式为 ;反应过程中需控制适当温度,温度不宜过高或过低的原因为 。 已知“分铜”时各元素的浸出率如下表所示。Cu Au Ag浸出率/% 85.7 0 4.5“分铜”时加入足量的 NaCl 的主要作用为 。 (2)“分金”时,单质
4、金发生反应的离子方程式为 。 (3)“沉银”时,需加入硫酸调节溶液的 pH=4。已知:(X)=,其中 X 表示 S 、HS 或 H2SO3,(X)与 pH 的关系()(23)+(3)+(23) 23如图所示。分析能够析出 AgCl 的原因为 ; 调节溶液的 pH 不能过低,理由为 。 (4)“沉银液”加碱调至 pH=8.0,Na2SO3可再生并循环利用,其再生原理为 (用离子方程式表示)。 (5)已知离子浓度10 -5 mol/L 时,认为该离子沉淀完全;K spPb(OH)2=2.510-16,KspSb(OH)3=10-41。浸取“分银渣”可得到含 0.025 mol/L Pb2+的溶液(
5、含少量 Sb3+杂质)。欲获得较纯净的 Pb2+溶液,调节 pH 的范围为 。(忽略溶液体积变化) 28.(14 分)CO 2既是温室气体,也是重要的化工原料,以 CO2为原料可合成多种有机物。(1)已知:2CO 2(g)+6H2(g) CH2 CH2(g)+4H2O(g) H=Q kJ/mol一定条件下,按不同的投料比 XX=n(H2)/n(CO2)向某容积可变的恒压密闭容器中充入CO2、H 2,测得不同投料比时 CO2的转化率与温度的关系如图所示。X 1 (填“”或“X2;升高温度转化率降低,这说明正反应是放热反应,则 QKB=KC。根据表中数据可知,最终平衡时氢气的物质的量大于 10 m
6、in 时氢气的物质的量,根据 1015 min 时消耗的 CO2物质的量是 0.1 mol 可知,消耗氢气是 0.3 mol,而 15 min 时氢气的物质的量比 10 min 时多 0.7 mol,因此改变的条件可能是向体系中加入 1 mol H2。气体质量不变,但容器容积变化,因此气体密度不变能说明反应达到平衡状态,a 正确;混合气体的平均摩尔质量是混合气体的质量和混合气体的总的物质的量的比值,而物质的量是变化的,因此混合气体的平均摩尔质量不变能说明反应达到平衡状态,b 正确;消耗速率:v(H 2O)=2v(CO2)时反应达到平衡状态,c 错误。(2)若某次捕捉后得到 pH=10 的溶液,
7、则溶液中氢离子浓度是10-10mol/L,根据碳酸的第二步电离平衡常数可知,溶液中 c(C )c(HC )=(510-11)2310-10=12。硫酸钡的物质的量是 23.3 g233 g/mol=0.1 mol,消耗碳酸钠是 0.1 mol。根据方程式 BaSO4+C BaCO3+S 可知,反应后溶液中硫酸根的浓度是 0.1 mol5 23 245L=0.02 mol/L,则碳酸根的浓度是 mol/L=0.5 mol/L,所以所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为 0.5 mol/L+=0.52 mol/L。答案:(1) KB=KC 向体系中加入 1 mol H2ab(2)12 0.52 mol/L
