【題目】鈷被譽(yù)為戰(zhàn)略物資,有出色的性能和廣泛的應(yīng)用.以水鈷礦(主要成分為Co2O3、Co(OH)3,還含少量Fe2O3、A12O3、MnO)制取鈷產(chǎn)品的工藝流程如下:

已知:

①浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、A13+等;

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如表所示:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Mn(OH)3

Mn(OH)2

開始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

回答下列問題:

(1)寫出浸出過程、Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_________________________。

(2)寫出NaC1O3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式:______________________________;

(3)“Na2CO3調(diào)pH5.2”,過濾所得到的沉淀成分為____________________________。

(4)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖。向濾液中加入萃取劑的目的是_________________;萃取劑使用的最佳pH范圍是__________(填代號)。

A.1.0~1.5 B.2.0~2.5 C.3.0~3.5 D.4.0~4.5

(5)“沉鈷時生成CoCO3的離子方程式為__________________________________

(6)在空氣中焙燒CoCO3生成CoxOyCO2,測得充分煅燒后固體質(zhì)量為4.82g,CO2的體積為1.344L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則CoxOy的化學(xué)式為___________________。

【答案】Co2O3+SO32-+4H=2Co2+SO42-+2H2O ClO3-+6Fe2+6H= Cl+6Fe3+3H2O Fe(OH)3、Al(OH)3 除去濾液中的Mn2 C Co2++2HCO3-=CoCO3↓+H2O+CO2 Co3O4

【解析】

含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3調(diào)pH5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾后所得濾液主要含有CoCl2,向該溶液中加入萃取劑分離出Mn2+,然后加入NH4HCO3溶液得到CoCO3沉淀

(1)水鈷礦進(jìn)行預(yù)處理時,Na2SO3是還原劑,還原Co3+;

(2)NaClO3的作用是將Fe2+氧化成Fe3+;

(3) 加入Na2CO3調(diào)pH5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀

(4)根據(jù)不同的pH對金屬陽離子Mn2+、Co2+的萃取率的不同選擇;

(5)利用復(fù)分解反應(yīng)得到反應(yīng)的方程式;

(6)計算二氧化碳物質(zhì)的量,根據(jù)CoCO3的化學(xué)式可以確定Co原子數(shù)目,再根據(jù)CoxOy的質(zhì)量確定O原子物質(zhì)的量,計算Co、O原子數(shù)目之比確定化學(xué)式。

(1)水鈷礦用HCl、Na2SO3進(jìn)行預(yù)處理時,Na2SO3是還原劑,還原Co3+Co2+,反應(yīng)的離子方程式為:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;

(2)NaClO3的作用是將Fe2+氧化成Fe3+,其反應(yīng)的離子方程式為:ClO3-+6Fe2+6H+=Cl-+6Fe3+3H2O;

(3)Na2CO3調(diào)pH5.2,Al3+能與CO32-發(fā)生雙水解生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體;Fe3+能與CO32-離子發(fā)生雙水解生成Fe(OH)3沉淀和CO2氣體,所以沉淀成分為:Fe(OH)3、Al(OH)3;

(4)Al3+、Fe3+形成Fe(OH)3、Al Fe(OH)3沉淀析出,根據(jù)流程圖可知,此時溶液中存在Mn2+、Co2+離子,加入萃取劑調(diào)節(jié)溶液的pH3.0~3.5時就可以將Mn2+萃取出來,剩余的溶液中含有Co2+離子;

(5)向含有Co2+的溶液中加入NH4HCO3,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),得到CoCO3沉淀,反應(yīng)的離子方程式為Co2++2HCO3-=CoCO3↓+H2O+CO2↑;

(6) 在空氣中焙燒CoCO3生成CoxOyCO2,產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量為n(CO2)=1.344L÷22.4L/mol=0.06mol,由Co、C原子比例關(guān)系,可知Co原子物質(zhì)的量為0.06mol,則CoxOyO原子物質(zhì)的量為n(O)==0.08mol,故CoxOyCo、O原子數(shù)目之比=0.06mol:0.08mol=3:4,則CoxOy的化學(xué)式為Co3O4。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組用下列裝置制取收集純凈的氯氣,并研究其性質(zhì)。請回答下列問題。

(1)裝置甲中儀器A的名稱是________,丙中應(yīng)裝的溶液是_______ ,甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________ 。制取收集純凈氯氣的裝置接口連接順序是a→_________ →g(補(bǔ)充完整)。

(2)制備反應(yīng)會因鹽酸濃度下降而停止,為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度,探究小組同學(xué)提出下列實(shí)驗方案:

I方案:與足量AgNO3溶液反應(yīng),稱量生成的AgCl質(zhì)量。

方案:采用酸堿中和滴定法測定。

方案:與已知量CaCO3(過量)反應(yīng),稱量剩余的CaCO3質(zhì)量。

繼而進(jìn)行下列判斷和實(shí)驗:

①判定I方案不可行,理由是__________;

②進(jìn)行方案實(shí)驗:準(zhǔn)確量取殘余清液稀釋一定倍數(shù)后作為試樣。

a.量取試樣20.00mL于錐形瓶中,若錐形瓶中存有少量水,對實(shí)驗結(jié)果是否有影響?_____)。用0.10 molL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積如圖所示,其讀數(shù)為 _____ mL。

b.多次平行滴定后獲得實(shí)驗結(jié)果。

③判斷方案的實(shí)驗結(jié)果____ (填偏大”、“偏小準(zhǔn)確”)。[已知CaCO3部分可轉(zhuǎn)化為MnCO3]

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:A、B、C、D、E、F五種元素核電荷數(shù)依次增大,屬周期表中前四周期的元素。其中A原子核外有三個未成對電子;化合物B2E的晶體為離子晶體,E原子核外的M層中只有兩對成對電子;C元素是地殼中含量最高的金屬元素;D單質(zhì)的熔點(diǎn)在同周期元素形成的單質(zhì)中是最高的;F原子核外最外層電子數(shù)與B相同,其余各層均充滿。請根據(jù)以上信息,回答下列問題:

(1)A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序為 ___________________________ (用元素符號表示)。

(2)B的氯化物的熔點(diǎn)比D的氯化物的熔點(diǎn)________(填高或低),理由是____________。

(3)ED的同族短周期元素可形成一種化合物X,X是常見的有機(jī)溶劑,X分子的空間構(gòu)型是________。

(4)A、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則其化學(xué)式為________;(黑色球表示F原子)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】香豆素-3-羧酸是香豆素的重要衍生物,工業(yè)上利用一種常見石油化工原料A(C2H4)合成香豆素-3-羧酸,合成路線如下(部分產(chǎn)物及條件未列出):

已知:①B能發(fā)生銀鏡反應(yīng),D屬于常見的高分子,G分子中含有2個六元環(huán)

②RCHO+CH2(COOR′)2RCH=C(COOR′)2

③RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH

回答下列問題:

(1)B的化學(xué)名稱是__________。

(2)香豆素-3-羧酸含有的含氧官能團(tuán)名稱是________,反應(yīng)①—④中屬于取代反應(yīng)的是________。

(3)反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式為________________________________________。

(4)下列有關(guān)說法正確的是___________ (填標(biāo)號)。

a.核磁共振儀可測出E有5種類型的氫原子

b.質(zhì)譜儀可檢測F的最大質(zhì)荷比的值為236

c.G分子中的所有碳原子可能共面

d.化合物W在一定條件下可發(fā)生加聚反應(yīng)

(5)H是的同系物,相對分子質(zhì)量比多14,其同分異構(gòu)體分子結(jié)構(gòu)具有下列特征:①含有苯環(huán);②能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)。滿足上述條件的H同分異構(gòu)體共有___________種(不含立體異構(gòu)),核磁共振氫譜出現(xiàn)4組峰的結(jié)構(gòu)簡式為____________

(6)觀察上述流程,結(jié)合相關(guān)信息,設(shè)計只允許四步由A合成香豆素-3-羧酸的合成路線。請寫出合成路線_________。(二元羧酸可部分酯化)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)現(xiàn)下列微粒的變化,一定需要加入還原劑的是(

A.Fe2+→Fe3+B.HClO→HClC.Cl2→Cl-D.SO2→S

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】既有離子鍵又有共價鍵的化合物是(  )

A.Na2SO4B.KCl

C.HClD.O2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表中相關(guān)物質(zhì)的信息都正確的一項是

選項

化學(xué)式

電子式或含有的化學(xué)鍵類型

物質(zhì)的性質(zhì)

與性質(zhì)相對應(yīng)的用途

A

NaClO

離子鍵、共價鍵

強(qiáng)氧化性

消毒液

B

H2O2

不穩(wěn)定,易分解

醫(yī)用消毒劑

C

NH3

共價鍵

水溶液呈弱堿性

工業(yè)制硝酸

D

NaHCO3

離子鍵

受熱易分解

泡沫滅火器

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān),從化學(xué)的角度分析,下列有關(guān)說法不正確的是(

A.“84”消毒液對茶具、餐具和潔具進(jìn)行清洗消毒

B.霧霾屬于膠體,它區(qū)別于溶液等其它分散系的本質(zhì)原因是能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象

C.用石膏或鹽鹵點(diǎn)制豆腐與膠體性質(zhì)有關(guān)

D.自來水廠用氯氣對原水進(jìn)行殺菌消毒

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在下列各溶液中,離子一定能大量共存的是(

A.堿性溶液中:K+、HCO3-、Cl-、SO42-

B.酸性溶液中:Na+、Fe3+、NO3-SO42-

C.含有0.1mol/LCa2+的溶液中:Na+、K+、CO32-Cl-

D.使酚酞試液變紅的溶液:Na+、Cl-、SO42-、Fe3+

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