【題目】草酸鈷可用于指示劑和催化劑的制備。用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取COC2O4·2H2O工藝流程如下:
已知:①浸出液含有的陽(yáng)離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表:
(1)浸出過(guò)程中加入Na2SO3的目的是_______________。
(2)NaClO3在反應(yīng)中氯元素被還原為最低價(jià),該反應(yīng)的離子方程式為 ______________。
(3)加Na2CO3能使浸出液中某些金屬離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀。試用離子方程式和必要的文字簡(jiǎn)述其原理:_____________________________________。
(4)濾液I“除鈣、鎂”是將其轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,當(dāng)加入過(guò)量NaF后,所得濾液______。
(5)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如右圖所示,在濾液II中適宜萃取的pH為_(kāi)__左右。
a.1 b.2 c.3 d.4
則該流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH_____7(填“>”或“<”或“=”)
(7)CoC2O4·2H2O熱分解質(zhì)量變化過(guò)程如右圖所示(其中600℃以前是隔絕空氣加熱,600℃以后是在空氣中加熱);A、B、C均為純凈物;C點(diǎn)所示產(chǎn)物的化學(xué)式是__________
【答案】
(1)還原Fe3+、Co3+為Fe2+、Co2+;
(2)ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O ;
(3)加入的碳酸鈉(或CO32-)與H+反應(yīng),c(H+)降低,使Fe3+和Al3+(用M3+代替)的水解平衡M3++3H2O M(OH)3+3H+,向右移動(dòng),而產(chǎn)生氫氧化物沉淀;
(4)0.7,[Ksp(MgF2)÷Ksp(CaF2)= 7.35×10-11÷1.05×10-10=0.7;
(5)c;
(6)<;
(7)Co3O4;
【解析】
試題分析:浸出液含有的陽(yáng)離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;加入NaClO3可氧化亞鐵離子,得到FeCl3,然后加入Na2CO3調(diào)pH至5.2,可得Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過(guò)濾后所得濾液主要有Co2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+,加入NaF,除去Ca2+、Mg2+,再在濾液中加入萃取劑,最后得到CoC2O4;
(1)Na2SO3具有還原性,能將Co3+、Fe3+還原為Fe2+、Co2+;
(2)氯酸鈉具有氧化性,能將浸出的亞鐵離子氧化成鐵離子,自身被還原為氯離子,同時(shí)生成水,離子方程式為:ClO2-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
(3)加入的碳酸鈉(或CO32-)與H+反應(yīng),c(H+)降低,使Fe3+和Al3+的水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+向右移動(dòng),從而產(chǎn)生氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀;
(4)當(dāng)加入過(guò)量的氟化鈉后,所得到濾液中鎂離子與鈣離子的比例等于氟化鎂和氟化鈣的溶度積的比值=7.35×10-11/1.05×10-10=0.7;
(5)由萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系圖可知,溶液的pH是3.0時(shí)Mn2+完全萃取,答案選c;
(6)因NH3·H2O的Kb大于H2C2O4的Ka2,則(NH4)2C2O4溶液中NH4+比C2O42-的水解能力弱,溶液顯酸性,即pH<7。
(7)由題意知,二水合草酸鈷(CoC2O42H2O)的起始質(zhì)量是18.3g,物質(zhì)的量為0.1mol,其中Co元素的質(zhì)量是5.9g,300℃時(shí)該固體分解為Co的氧化物,C點(diǎn)固體質(zhì)量為8.03g,則O元素的質(zhì)量是8.03g-5.9g=2.13g,物質(zhì)的量是2.13g/16gmol-1=0.133125mol,則該固體中Co與O原子的物質(zhì)的量之比是0.1: 0.133125=3:4,因此C點(diǎn)剩余固體的化學(xué)成分為Co3O4。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制備AlC13溶液,并用AlC13溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液,再用氨水沉淀,然后鍛燒沉淀制備新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料七鋁十二鈣 (12CaO·7Al2O3)。已知A1C13易水解,易升華。
(1)①實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,其離子方程式為____________;
②C裝置的作用____________;
(2)氯氣與廢鋁屑反應(yīng)生成的AlC13蒸氣溶解在B中,B中盛放的試劑X是____________;為了防止AlC13蒸氣凝華堵塞導(dǎo)管,實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是____________(寫(xiě)出一點(diǎn))。
(3)B裝置中的AlC13溶液溶解CaCO3時(shí),AlC13溶液和碳酸鈣粉末的混合方式為____________;
(4)實(shí)驗(yàn)要控制碳酸鈣和AlC13的量,要求n(CaCO3): n(A1C13)> 12:14,其原因是____________;
(5)以工業(yè)碳酸鈣(含有少量A12O3、Fe2O3雜質(zhì))生產(chǎn)二水合氯化鈣(CaC12·2H2O)的方法為:將工業(yè)碳酸鈣溶于鹽酸,____________。
已知:幾種離子生成氫氧化物沉淀pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol/L計(jì)算)
(實(shí)驗(yàn)中需用到的試劑和儀器有:鹽酸,氫氧化鈣,冰水,pH計(jì))。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲元素的原子序數(shù)是19,乙元素原子核外有兩個(gè)電子層,最外電子層上有6個(gè)電子;丙是元素周期表第ⅠA族中金屬性最弱的堿金屬元素。由此推斷:
(1)甲元素在周期表中位置是________;
(2)甲的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式為____;乙單質(zhì)與丙單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(3)甲元素和丙元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水合物的堿性較強(qiáng)的是_______________(填化學(xué)式)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲烷分子中的四個(gè)氫原子都可以被取代。若甲烷分子中的四個(gè)氫原子都被苯基取代得到的物質(zhì)結(jié)構(gòu)如下所示,對(duì)所得分子的描述,正確的是
A.此物質(zhì)分子式為C25H18,屬于苯的同系物
B.其一氯代物共有四種
C.此分子最多有13個(gè)碳原子在一個(gè)平面上
D.該物質(zhì)能使溴水因化學(xué)反應(yīng)而褪色
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將224 L HCl氣體溶于635 mL水中,所得鹽酸的密度為1.18 g·cm-3。試計(jì)算:
(1)所得鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度分別是 、 。
(2)取出這種鹽酸100 mL,稀釋至1.18 L,所得稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度是 。
(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1 Na2CO3溶液中,逐漸加入(2)所稀釋的稀鹽酸,邊加邊振蕩。若使反應(yīng)不產(chǎn)生CO2氣體,加入稀鹽酸的體積最多不超過(guò) mL。
(4)將不純的NaOH樣品1 g(樣品含少量Na2CO3和水),放入50 mL 2 mol·L-1的鹽酸中,充分反應(yīng)后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液。蒸發(fā)中和后的溶液,最終得到 克固體。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】從有機(jī)反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想己成為現(xiàn)實(shí)。請(qǐng)根據(jù)所給模擬裝置圖回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制Cl2的離子方程式________________________。
(2)裝置B中盛放的溶液是____________;作用是___________________。
(3)裝置C有三種功能:①_________;②__________;③觀察氣泡的產(chǎn)生情況,便于控制兩種氣體的配比。
(4)玻璃管E中放在石棉碎塊上的碘化鉀的作用是:_______________。導(dǎo)管末端“肚形”裝置的作用是____________________________。
(5)從F中分離出鹽酸的最佳方法是____________。該套實(shí)驗(yàn)裝置還存在的缺陷是_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:(HF)2(g) 2HF(g) △H>0,平衡體系的總質(zhì)量m(總)與總物質(zhì)的量n(總)之比在不同溫度下隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.溫度:T1< T2
B.平衡常數(shù):K(a)=K(b)<K(c)
C.反應(yīng)速率:v(b)>v(a)
D.當(dāng)30g·mol-1時(shí),n(HF):n[(HF)2]=2:1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2015年10月5日,我國(guó)女藥學(xué)家屠喲喲發(fā)現(xiàn)青蒿素(分子式為C15H22O5)治療瘧疾。而榮獲2015年諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素的一種化學(xué)合成路線部分工藝流程(→……→表示省略了許多步驟)如下:
(1)1mol青蒿素完全燃燒消耗O2的物質(zhì)的量為___________。
(2) A中含氧官能團(tuán)的名稱___________,該物質(zhì)核磁共振氫譜中一共有___________個(gè)吸收峰,C→D的反應(yīng)類型___________,B→C實(shí)際上是分兩步反應(yīng)進(jìn)行的,先進(jìn)行加成反應(yīng),再進(jìn)行___________反應(yīng)。
(3)寫(xiě)出丙酮與一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式___________;合成路線中設(shè)計(jì)由E→F與G→H的目的是___________;
(4)任寫(xiě)一種同時(shí)滿足以下條件的青蒿素的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________;
①能與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
②能與NaHCO3溶液反應(yīng)
③lmol該物質(zhì)與足量NaOH反應(yīng)消耗4mo1NaOH
④該物質(zhì)核磁共振氫譜中有6組吸收峰.且峰面積之比為1:1:2:2:4:12
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(一)有機(jī)化合物可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有
①加成 ②氧化 ③燃燒 ④加聚 ⑤取代
A.①②③ B.①②③④⑤ C.①②③④ D.①③④
(二)已知:A是來(lái)自石油的重要有機(jī)化工原料,E是具有果香味的有機(jī)物,F(xiàn)是一種高聚物,可制成食品包裝材料。
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(2)D分子中的官能團(tuán)是 。
(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。
② 。
④ 。
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