【題目】一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀,廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在;鈷以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在鋁箔的單面或雙面;鋰混雜于其中。(已知Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性)。從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下:

(1)過程中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應(yīng)的離子方程式為__________。

(2)過程中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出含鈷物質(zhì)的反應(yīng)化學(xué)方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根)__________________________________。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí),也可用鹽酸浸出鈷,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸,請(qǐng)分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因:___________________________________________________________。

(3)過程得到鋰鋁渣的主要成分是LiFAl(OH)3,碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時(shí)起重要作用,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式:__________________________________。

(4)碳酸鈉溶液在過程中所起作用有所不同,請(qǐng)寫出在過程中起的作用是_____。

(5)Na2CO3溶液中存在多種粒子,下列各粒子濃度關(guān)系正確的是________(填標(biāo)號(hào))。

A.c(Na)=2c(CO) B.c(Na)>c(CO)>c(HCO)

C.c(OH)>c(HCO)>c(H) D.c(OH)-c(H)=c(HCO)+2c(H2CO3)

【答案】2Al+2OH+2H2O===2AlO2+3H2↑4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4===12CoSO4+Na2SO4+11H2OCo2O3·CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生Cl2,污染環(huán)境2Al3+3CO32+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2調(diào)節(jié)pH,提供CO32,使Co2沉淀為CoCO3BCD

【解析】

廢料用堿液溶解,過濾得到偏鋁酸鈉溶液和鈷渣;用硫酸溶解鈷渣,發(fā)生反應(yīng):4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,得到含有鈷離子的溶液,然后調(diào)節(jié)溶液pH并用碳酸鈉溶液除去雜質(zhì)鋁離子,得到較純凈的含有鈷離子的溶液,再加入碳酸鈉、調(diào)節(jié)溶液的pH將鈷離子轉(zhuǎn)化成碳酸鈷沉淀,最后灼燒碳酸鈷得到氧化鈷。

(1)鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2,故答案為:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑;

(2)Co3O4Na2S2O3在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CoSO4、Na2SO4H2O,反應(yīng)方程式為:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;鹽酸具有還原性,能被Co2O3CoO氧化生成有毒的氯氣而污染環(huán)境,所以不能鹽酸,故答案為:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生Cl2污染環(huán)境;

(3)鋁離子能與碳酸根離子發(fā)生雙水解生成氫氧化鋁和二氧化碳,水解的離子方程式為:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2;故答案為:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;

(4)碳酸鈉溶液在過程中鋁離子能與碳酸根離子發(fā)生雙水解生成氫氧化鋁和二氧化碳;碳酸鈉溶液在過程中調(diào)整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀為CoCO3;故答案為:調(diào)整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀為CoCO3;

(5)A.由物料守恒可知c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),故A錯(cuò)誤;B.碳酸根離子發(fā)生水解,且以第一步水解為主,所以溶液中離子濃度:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-),故B正確;C.碳酸根離子發(fā)生水解,水解呈堿性,且存在兩步水解,則溶液中離子濃度:c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故C正確;D.Na2CO3溶液中質(zhì)子守恒:c(OH-)-c(H+)═c(HCO3-)+2c(H2CO3),故D正確;故答案為:BCD。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】制備納米Fe3O4的過程如圖所示:下列有關(guān)敘述不合理的是 (  )

A. 反應(yīng)的反應(yīng)類型為消去反應(yīng)

B. 納米Fe3O4分散在適當(dāng)溶劑中,當(dāng)強(qiáng)光照射時(shí),會(huì)產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象

C. 反應(yīng)中,環(huán)丙胺的作用可能是促進(jìn)氯化鐵水解

D. 反應(yīng)的化學(xué)方程式為:6FeOOH+CO===2Fe3O4+3H2O+CO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 甲烷和Cl2的反應(yīng)類型與乙烯和Br2的反應(yīng)類型相同

B. 分子式為C4H7ClO2,可與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2的有機(jī)物可能有3種結(jié)構(gòu)

C. 分子中至少有11個(gè)碳原子處于同一平面上

D. 1mol有機(jī)物一定條件下能和7molNaOH反應(yīng)

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【題目】已知碳碳單鍵可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為如下圖所示的烴,下列說法中正確的是( )

A. 分子中處于同一直線上的碳原子最多有6個(gè)

B. 分子中至少有12個(gè)碳原子處于同一平面上

C. 該烴苯環(huán)上的一氯代物共有 3

D. 該烴苯環(huán)上一氯代物共有5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化,必須加入氧化劑或還原劑的是(  )

A. NO2→HNO3+NO B. →NH3

C. NH3→NO D. P2O5→H3PO4

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【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)具有較強(qiáng)的還原性,還能與中強(qiáng)酸反應(yīng),在精細(xì)化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。將SO2通入按一定比例配制成的Na2SNa2CO3的混合溶液中,可制得Na2S2O3·5H2O(大蘇打)。

(1)實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3和硫酸制備SO2,可選用的氣體發(fā)生裝置是________(填標(biāo)號(hào));檢查該裝置氣密性的操作是:關(guān)閉止水夾,再_____________。

(2)Na2SNa2CO3的混合溶液中不斷通入SO2氣體的過程中,發(fā)現(xiàn):

淺黃色沉淀先逐漸增多,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________(生成的鹽為正鹽);

淺黃色沉淀保持一段時(shí)間不變,有無色無味的氣體產(chǎn)生,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________(生成的鹽為正鹽);

淺黃色沉淀逐漸減少(這時(shí)有Na2S2O3生成);

繼續(xù)通入SO2,淺黃色沉淀又會(huì)逐漸增多,反應(yīng)的化學(xué)方程式為____(生成的鹽為酸式鹽)。

(3)制備Na2S2O3時(shí),為了使反應(yīng)物利用率最大化,Na2SNa2CO3的物質(zhì)的量之比應(yīng)為____________;通過反應(yīng)順序,可比較出:溫度相同時(shí),同物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液pH更大的是_________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)為測(cè)定一定質(zhì)量的鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積,設(shè)計(jì)了圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)開始,欲使鈉與水接觸反應(yīng),應(yīng)如何操作?______________________________;反應(yīng)開始后,試管中能觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________。

(2)已知有關(guān)物質(zhì)的密度ρ(K)0.86 g·cm3,ρ(Na)0.97 g·cm3ρ(煤油)0.8 g·cm3。如果將鈉換成相同大小的鉀進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),結(jié)果鉀反應(yīng)完所用時(shí)間比鈉反應(yīng)完所用的時(shí)間________(長(zhǎng)”),其原因是________________________________。

(3)從實(shí)驗(yàn)的安全考慮,比較金屬鈉、鉀與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作圖A、圖B,請(qǐng)指出圖B表示哪種金屬與水反應(yīng)____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】只用一種試劑就能將BaCl2、NaClKOH三種溶液區(qū)別開,此試劑是(

A.Na2CO3B.鹽酸C.硫酸D.CuSO4溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1已知:N2g+3H2g2NH3gΔH=92.4 kJ,

2H2g+O2g====2H2OlΔH=571.6 kJ

2N2g+6H2Ol4NH3g+3O2gΔH=_______。

220世紀(jì)30年代,EyringPelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論:化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡(jiǎn)單的碰撞就能完成的,而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個(gè)高能量過渡態(tài)。分析圖中信息,回答下列問題:

上圖是NO2CO反應(yīng)生成CO2NO過程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出CO2NO反應(yīng)生成NO2CO的熱化學(xué)方程式:__________________________________。在反應(yīng)體系中加入催化劑,E1E2的變化是:E1__,E2__(填增大”“減小不變),對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?__(填“是”或“否”),原因是________________________________________。

3常溫常壓下斷裂1 mol氣體分子化學(xué)鍵所吸收的能量或形成1 mol氣體分子化學(xué)鍵所放出的能量稱為鍵能(單位為kJ·mol1)。下表是一些鍵能數(shù)據(jù)(kJ·mol1):請(qǐng)完成下列問題。

熱化學(xué)方程式2H2(g)S2(g)===2H2S(g) ΔH=-229 kJ·mol1,則X________

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