化學(xué)綜合題試題和答案1(編輯修改稿)
2025-04-01 23:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 備資料二：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑用廢鋰電池正極材料(LiMn2O碳粉等涂覆在鋁箔上)制備納米MnO2，并進(jìn)行鋰資源回收，流程如下：請回答下列問題：(1)“濾液”中溶質(zhì)的主要成分是________ (填化學(xué)式)。(2)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“過濾”操作時，需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和______。(3)MnO2與碳粉經(jīng)下列三步反應(yīng)制得納米MnO2：① 2MnO2+C2MnO+CO2↑② MnO+H2SO4=MnSO4+H2O③ 3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4上述涉及元素化合價變化的反應(yīng)有_______(填序號)。IV．用碳酸錳制備控制一定的溫度，焙燒MnCO3制取MnO2的裝置如下：(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到澄清石灰水變渾濁，寫出石英管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。(2)MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為錳的不同氧化物，其殘留固體質(zhì)量隨溫度的變化如上圖所示。圖中B點(diǎn)對應(yīng)固體成分的化學(xué)式為______(請寫出計(jì)算過程)?！敬鸢浮?2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 分解反應(yīng) 使錳酸鉀轉(zhuǎn)化得到二氧化錳，獲得更多的二氧化錳 2H2O+MnSO4通電H2↑+H2SO4+MnO2↓ 變小 NaAlO2 玻璃棒 ①③ MnCO3高溫CO2↑+MnO2 Mn2O3 【解析】Ⅰ、實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制氧氣是高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀和二氧化錳以及氧氣，對應(yīng)的化學(xué)方程式為 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；形式上為一變多，為分解反應(yīng)；根據(jù)信息提示“32H2O+MnSO4通電H2↑+H2SO4+MnO2↓”，將反應(yīng)后的固體剩余物（錳酸鉀和二氧化錳的混合物）用稀硫酸浸取一段時間后過濾、洗滌、烘干即得MnO2，使錳酸鉀轉(zhuǎn)化得到二氧化錳，獲得更多的二氧化錳，所以用稀硫酸而不用水浸?。虎?、電解MnSO4溶液可制得活性MnO2，同時生成氫氣和硫酸，反應(yīng)物為硫酸錳和水，條件是通電，生成二氧化錳和氫氣以及硫酸，對應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H2O+MnSO4通電H2↑+H2SO4+MnO2↓，由于水越來越少，硫酸越來越多，也就是酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大，所以酸性越來越強(qiáng)，而pH越來越小，所以一段時間后溶液的pH將 變??；Ⅲ、(1)“濾液”中存在可溶性物質(zhì)，而廢舊鋰電池正極材料和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，根據(jù)信息“2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑”，可知生成了偏鋁酸鈉，所以溶質(zhì)的主要成分是 NaAlO2（還可能有剩余的NaOH；(2)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“過濾”操作時，需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和 玻璃棒；(3)MnO2與碳粉經(jīng)下列三步反應(yīng)制得納米MnO2：單質(zhì)中元素的化合價為零，化合物中元素的化合價的代數(shù)和為零，①M(fèi)nCO3高溫CO2↑+MnO2，有單質(zhì)參與反應(yīng)，所以有化合價改變；②MnO+H2SO4═MnSO4+H2O，為復(fù)分解反應(yīng)，無化合價改變；③3MnSO4+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4，硫酸錳中的錳元素由+2變化+4價，而高錳酸鉀中的錳元素由+7價變?yōu)?4價，所以有化合價的改變．上述涉及元素化合價變化的反應(yīng)有 ①③；IV、(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到澄清石灰水變渾濁，說明生成了二氧化錳和二氧化碳，對應(yīng)的化學(xué)方程式 MnCO3高溫CO2↑+MnO2；(2)MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為錳的不同氧化物，其殘留固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示．，而過程中錳元素的質(zhì)量不變，100g碳酸錳中錳元素的質(zhì)量為100g ，﹣100g，在固體中錳原子和氧原子個數(shù)比為： ≈2：3；則固體成分的化學(xué)式為Mn2O3。6．2018年2月《自然》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)新研究，展示了一種全新的加工木材的方法（如圖），把天然木材放在NaOH和Na2SO3的混合液中煮沸以除去部分木質(zhì)素，接著在100℃以上的高溫中進(jìn)行機(jī)械壓縮制成致密木材。（1）致密木材是由天然木材加工而成的，其密度為天然木材的3倍。①加工致密木材的材料主要取自于植物的_____ （填植物器官名稱）。②充分壓縮后木材的厚度減小到原天然木材的20%，這一過程主要是_____變化。若在壓縮過程中底面積保持不變，則說明處理過程中木材的質(zhì)量減少了_____（用百分?jǐn)?shù)表示）。（2）致密木材的硬度、拉伸強(qiáng)度都很大，為天然木材的10倍左右，甚至超過了部分金屬。①致密木材的拉伸強(qiáng)度和纖維素有關(guān)。纖維素的化學(xué)式為（C12H10O5）n，則其中三種元素的質(zhì)量比是C：H：O=_____。②拉伸強(qiáng)度=，它用來表示材料的堅(jiān)韌程度。拉伸強(qiáng)度與我們所學(xué)的科學(xué)量_____的單位是相同的。（3）與其他材料相比，致密木材的優(yōu)點(diǎn)是_____。A．加工過程中沒有任何污染B．可代替部分金屬材料，具有廣闊的應(yīng)用前景C．原料來源豐富，能通過無限制砍伐樹木加工制成【答案】莖 物理 40% 72：5：40 。 壓強(qiáng) B 。 【解析】【分析】根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對應(yīng)的過程分析每個對應(yīng)的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應(yīng)的信息?！驹斀狻浚?）①加工致密木材的材料主要取自于植物的莖；②充分壓縮后木材的厚度減小到原天然木材的20%，這一過程沒有生成新物質(zhì)，主要是物理變化。在壓縮過程中底面積保持不變，設(shè)原來的密度為ρ，體積為v，則壓縮后的密度為3ρ，體積為，故此時的質(zhì)量為，故減少的質(zhì)量為：ρvρv=ρv，則說明處理過程中木材的質(zhì)量減少了 40%；（2）①纖維素的化學(xué)式為（C12H10O5）n中三種元素的質(zhì)量比是C：H：O＝（1212）：（110）：（165）＝72：5：40；②拉伸強(qiáng)度=，則拉伸強(qiáng)度與我們所學(xué)的科學(xué)量壓強(qiáng)的單位是相同的；（3）致密木材可代替部分金屬材料，具有廣闊的應(yīng)用前景，故填B?！军c(diǎn)睛】讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信
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