【題目】三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3是橙黃色的配合物,是合成其它一些含鈷配合物的原料。利用含鈷廢料(含少量FeAl等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3的工藝流程如圖,回答下列問題:

已知:①浸出液中含有Co2、Fe2、Fe3Al3+

KspCo(OH)2=6×10-15、KspCo(OH)3=1.6×10-44

(1)加適量NaClO3的作用是___,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(2)Na2CO3調(diào)pHa”會生成兩種沉淀,分別為___(填化學式)。

(3)操作Ⅰ的步驟包括___、___、減壓過濾。

(4)流程中氧化過程應(yīng)先加入___(填氨水“H2O2),需水浴控溫在5060℃,溫度不能過高,原因是___。寫出氧化步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___,若無活性炭作催化劑,所得固體產(chǎn)物中除[Co(NH3)6]Cl3外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體,這體現(xiàn)了催化劑的___性。

【答案】Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ 6Fe2+ClO6H+=6Fe3+Cl-3H2O Fe(OH)3Al(OH)3 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 氨水 氨水溫度過高會導致H2O2大量分解,降低產(chǎn)率 H2O22Co2+2NH10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl312H2O 選擇性

【解析】

以含鈷廢料(含少量FeAl等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3:用鹽酸溶解廢料,得到Co2+、Fe2+Al3+的酸性溶液,加入適量的NaClO3Fe2+氧化為Fe3+,再加Na2CO3調(diào)pH,沉淀Al3+、Fe3+Fe(OH)3Al(OH)3,過濾,得到濾液,向含有Co2+的溶液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH=2-3,加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl26H2O,再依次加入氨水和H2O2,發(fā)生反應(yīng):H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O,再將沉淀在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾得到產(chǎn)品,據(jù)此分析作答。

(1)適量NaClO3的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,發(fā)生的離子反應(yīng)為:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;

(2)根據(jù)分析,加Na2CO3調(diào)pH,沉淀Al3+、Fe3+Fe(OH)3Al(OH)3;

(3)為防止產(chǎn)品水解,故[Co(NH3)6]Cl3應(yīng)在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾;

(4)若先加H2O2,將Co元素氧化到Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成,故先加入氨水再加入H2O2,可防止Co(OH)3的生成,雙氧水受熱易分解,氨水溫度過高會導致H2O2大量分解,降低產(chǎn)率,因此需水浴控溫在5060℃,溫度不能過高;氧化步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:H2O22Co2+2NH10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl312H2O;若無活性炭作催化劑,所得固體產(chǎn)物中除[Co(NH3)6]Cl3外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體,這體現(xiàn)了催化劑的選擇性。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某同學用下列裝置檢驗Cl2的性質(zhì)。

1I圖中退色的是______(填“a”或“b”),I圖燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______。

2圖中的現(xiàn)象是_________。

3)將銅絲換成鐵絲,做實驗,結(jié)果也能點燃,你認為鐵絲也能點燃的理由是_______(填選項字母)。

A FeCu都是金屬元素 B Fe的熔點比Cu

C Fe的密度比Cu D Fe的性質(zhì)比Cu活潑

4)將裝置放置在光亮的地方(日光沒有直接照射),一會兒后,量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺,量筒內(nèi)液面上升等。(混合氣中氫氣含量為60%),己知:氫氣含量超過52.8%,光照不會發(fā)生爆炸)

量筒中液面上升的原因是_________

水槽用飽和食鹽水而不用水的原因是_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某研究性學習小組為了測定某品牌鋁合金中鋁的含量,現(xiàn)設(shè)計了如下實驗:

已知:該鋁合金的主要成分為Al2O3MgO、CuO、SiO2

請回答下列問題:

1)固體A的成分是_______;

2)生成固體B的化學方程式為_____;步驟③中生成沉淀的離子方程式為_____;

3)檢驗步驟③中沉淀是否洗滌干凈的實驗操作為______

4)該樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)是______;(用a、b表示)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】NaCl溶液中混有Na2SO4、CaCl2溶液和淀粉膠體,選擇適當?shù)脑噭┖头椒◤闹刑峒兂?/span>NaCl晶體。相應(yīng)的實驗過程如圖:

(1)操作①的名稱是___________

(2)試劑①的化學式是____________ 判斷試劑①已過量的方法是:________________________

(3)加入試劑②發(fā)生的離子方程式是____________________________________。

(4)操作④的名稱是:_____________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有部分前36號元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表

元素編號

元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)

R

基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子

S

單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng),所得溶液呈弱酸性

T

基態(tài)原子3d軌道上有1個電子

X

   

(1)R元素的第一電離能要大于其同周期相鄰的元素,原因是________________________________________________________。

(2)S元素的化合價是否有正價?__________,原因是__________________________________,最外層電子排布式為________________________

(3)T元素的原子N能層上電子數(shù)為__________,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。

(4)X的核外電子排布圖違背了__________。用X單質(zhì)、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時,焰火發(fā)出五顏六色的光,請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因:____________________________________________________________________。

【答案】 氮原子2p軌道半充滿,能量低,穩(wěn)定 F的電負性最大,只能得電子 2s22p5 2 能量最低原理 電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以光的形式釋放能量

【解析】試題分析:R元素的基態(tài)原子最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,R是N元素;S元素的單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng),所得溶液呈弱酸性,S是F元素;T元素的基態(tài)原子3d軌道上有1個電子,T是21號元素Sc; X元素的原子核外有12個電子,X是Mg元素。

解析:根據(jù)以上分析,(1)R是N元素,氮原子2p軌道半充滿,能量低,穩(wěn)定,所以第一電離能要大于其同周期相鄰的O元素

(2)元素F的電負性最大,只能得電子,所以F元素沒有正價;F元素的最外層電子排布式為2s22p5

(3)Sc原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d14s2,所以N能層上電子數(shù)為2,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(4)根據(jù)能量最低原理,Mg原子最外層2個電子應(yīng)排布在3s軌道上,所以核外電子排布圖違背了能量最低原理。電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以光的形式釋放能量,所以燃放焰火時,焰火發(fā)出五顏六色的光。

型】
結(jié)束】
20

【題目】現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表:

元素編號

元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)

T

單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng),所得溶液呈弱酸性

X

Lp電子數(shù)比s電子數(shù)多2

Y

第三周期元素的簡單離子中半徑最小

Z

L層有三個未成對電子

(1)寫出元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖__________

(2)寫出Y元素最高價氧化物的水化物分別與HCl、NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式_______________________、_________________________。

(3)寫出ZY的電子排布式______________、________________。

(4)元素T與氯元素相比,非金屬性較強的是__________(用元素符號表示),下列表述中能證明這一事實的是__________

A.氣態(tài)氫化物的揮發(fā)性和穩(wěn)定性

B.單質(zhì)分子中的鍵能

C.兩元素的電負性

D.含氧酸的酸性

E.氫化物中X—H鍵的鍵長(X代表TCl兩種元素)

F.兩單質(zhì)在自然界中的存在形式

(5)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學習的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的單質(zhì)中化學性質(zhì)明顯不同于其他三種單質(zhì)的是__________(填元素符號),理由是________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)一定屬于同系物的是(

C2H4CH2=CHCH=CH2C3H6

A.④和⑥B.①、②和③C.④、⑥和⑧D.⑤和⑦

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上常通過高溫分解FeSO4的方法制備Fe2O3,其化學方程式為:2FeSO4Fe2O3SO2SO3。為檢驗FeSO4高溫分解的產(chǎn)物,進行如下實驗:

①取少量FeSO4高溫分解得到的固體,加一定量稀鹽酸溶解,向該溶液中加入適量的KSCN溶液,觀察溶液顏色的變化以檢驗Fe3是否存在。

②將FeSO4高溫分解產(chǎn)生的氣體通入如圖所示的裝置中,以檢驗產(chǎn)生的氣體中是否含有SO2SO3。

請回答下列問題:

1)寫出KSCN溶液與Fe3反應(yīng)的離子方程式:____。

2)操作②中觀察到的現(xiàn)象和結(jié)論是____;_____。

3)操作②中最后要將通過品紅溶液的氣體通入NaOH溶液中的原因是___,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式____。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】2017年,中外科學家團隊共同合成T-碳。T-碳的結(jié)構(gòu)是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代形成碳的一種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu),如圖。下列說法錯誤的是(   )

A.每個T-碳晶胞中含32個碳原子

B.T-碳中碳與碳的最小夾角為109.5。

C.T-碳屬于原子晶體

D.如圖是T-碳晶胞的俯視圖

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】多年來,儲氫材料、光催化劑與硼酸鹽材料的研究一直是材料領(lǐng)域的熱點研究方向。回答下列問題:

一種Ru絡(luò)合物與g-C3N4符合光催化劑將CO2還原為HCOOH的原理如圖。

(1)Ru絡(luò)合物中第二周期元素的第一電離能由大到小的順序為___,Ru絡(luò)合物含有的片段中都存在大π鍵,氮原子的雜化方式為___,氮原子配位能力更強的是___(填結(jié)構(gòu)簡式)

(2)基態(tài)碳原子的價電子排布圖為___,HCOOH的沸點比CO2高的原因是___。

(3)2019813日中國科學家合成了白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2,[B(OH)4]-B的價層電子對數(shù)為____,[Sn(OH)6]2-中,SnO之間的化學鍵不可能是___。

a.π b.σ c.配位鍵 d.極性鍵

(4)鑭鎳合金是較好的儲氫材料。儲氫后所得晶體的化學式為LaNi5H6,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,X、YZ表示儲氫后的三種微粒,則圖中Z表示的微粒為___(填化學式)。若原子分數(shù)坐標A為(0,0,0),則BY)的原子分數(shù)坐標為___,已知LaNi5H6摩爾質(zhì)量為499g·mol-1,晶體密度為g·cm-3,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞參數(shù)為a=___pm(用代數(shù)式表示)。

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