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【題目】鈷元素由于其良好的物理化學性質,被廣泛應用于生產生活中。從含鈷廢料(CoO、Co2O3、單質Al、Li)中制取粗CoCl2·6H2O的流程如下所示。

請回答下列問題:

(1)步驟I中主要發(fā)生的化學反應方程式為______

(2)已知Co2O3具有強氧化性,若步驟II中浸出劑為鹽酸,造成的后果是_______。

(3)步驟中①的目的是除去Al3+,寫出該步反應的離子方程式______。

(4)若在實驗室煅燒CoCO3,所需的硅酸鹽質儀器除酒精燈和玻璃棒外,還有______、______(填儀器名稱)

(5)操作①是在HCl氛圍中進行的,其步驟是______、_____、過濾、洗滌、干燥。洗滌過程中可以用工業(yè)酒精代替水,其優(yōu)點是_____。

(6)某同學用標準硝酸銀溶液滴定未知濃度的CoCl2溶液,下列可作為指示劑的是____(填選項,忽略亞鈷離子的顏色干擾)

AKCl BKSCN CK2CrO4 DK2S

已知幾種物質在20℃時的顏色及Ksp值如下表

化學式

AgCl

AgSCN

Ag2S

Ag2CrO4

顏色

白色

淺黃色

黑色

紅色

Ksp

2.0×10-10

1.0×10-12

2.0×10-48

2.0×10-12

【答案】2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H22Li + 2H2O=2 Li OH + H2 會產生有毒氣體氯氣 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2 坩堝 泥三角 蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶 減少晶體的溶解損失 C

【解析】

含鈷廢料(CoO、Co2O3、單質Al、Li)加入堿液,Al能溶于強堿溶液生成偏鋁酸鹽和氫氣,鋰能夠被水溶解,過濾得到鈷渣和含鋁溶液;鈷渣中加入浸出劑得到含有Co2+及微量Li+Al3+溶液,向該溶液中加入20%碳酸鈉溶液調節(jié)溶液的pH4.5-5之間,然后加入NaF,過濾得到鋁鋰渣和濾液,濾液中加入30%碳酸鈉溶液調節(jié)溶液的pH8-8.5,得到CoCO3沉淀,煅燒碳酸鈷得到CoO,CoO與鹽酸反應生成CoCl2,蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾分離出CoCl2·6H2O結晶水合物,據此分析解答。

(1)步驟IAl能溶于強堿溶液生成偏鋁酸鹽和氫氣,鋰能夠被水溶解,發(fā)生的主要化學反應方程式有2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2、2Li + 2H2O=2 Li OH + H2,故答案為:2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2、2Li + 2H2O=2 Li OH + H2

(2)Co2O3具有強氧化性,若步驟II中浸出劑為鹽酸,鹽酸中的氯元素可能被氧化生成氯氣,污染環(huán)境,故答案為:會產生有毒氣體氯氣(或生成氯氣,污染環(huán)境);

(3)步驟中①的目的是除去Al3+,與加入的碳酸鈉能夠發(fā)生雙水解反應,反應的離子方程式為2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2,故答案為:2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2;

(4)實驗室煅燒CoCO3需要在坩堝中進行,所需的硅酸鹽質儀器除酒精燈和玻璃棒外,還有坩堝、泥三角,故答案為:坩堝;泥三角;

(5)CoCl2能夠水解,生成的氯化氫容易揮發(fā),因此操作①是需要在HCl氛圍中進行,從CoCl2溶液中獲得CoCl2·6H2O晶體,需要經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。洗滌過程中可以用工業(yè)酒精代替水,減少晶體的溶解損失,且酒精更加容易揮發(fā),便于晶體干燥,故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶;減少晶體的溶解損失;

(6)某同學用標準硝酸銀溶液滴定未知濃度的CoCl2溶液,根據幾種物質在20℃時的顏色及Ksp值,滴定過程中需要有明顯的現象,應該選用K2CrO4為指示劑,故答案為:C

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】《我在故宮修文物》這部紀錄片里關于古代青銅器的修復引起了某研學小組的興趣。修舊如舊是文物保護的主旨。

1)查閱高中教材得知銅銹為Cu2(OH)2CO3,俗稱銅綠,可溶于酸。銅綠在一定程度上可以提升青銅器的藝術價值。參與形成銅綠的物質有Cu_______。

2)繼續(xù)查閱中國知網,了解到銅銹的成分非常復雜,主要成分有Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)3Cl?脊艑W家將銅銹分為無害銹和有害銹,結構如圖所示:

Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)3Cl分別屬于無害銹和有害銹,請解釋原因_____________。

3)文獻顯示有害銹的形成過程中會產生CuCl(白色不溶于水的固體),請結合下圖回答:

過程Ⅰ的正極反應物是___________。

過程Ⅰ負極的電極反應式是_____________

4)青銅器的修復有以下三種方法:

。畽幟仕峤ǎ簩⒏g文物直接放在2%-3%的檸檬酸溶液中浸泡除銹;

ⅱ.碳酸鈉法:將腐蝕文物置于含Na2CO3的緩沖溶液中浸泡,使CuCl轉化為難溶的Cu2(OH)2CO3;

ⅲ.BTA保護法:

請回答下列問題:

①寫出碳酸鈉法的離子方程式___________________。

②三種方法中,BTA保護法應用最為普遍,分析其可能的優(yōu)點有___________。

A.在青銅器表面形成一層致密的透明保護膜

B.替換出銹層中的Cl-,能夠高效的除去有害銹

C.和酸浸法相比,不破壞無害銹,可以保護青銅器的藝術價值,做到修舊如舊

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】2 L密閉容器內,800 ℃時反應:2NOg)+O2g 2NO2g)體系中,nNO)隨時間的變化如表:

時間(s

0

1

2

3

4

5

nNO)(mol

0.020

0.01

0.008

0.007

0.007

0.007

1800 ℃,反應達到平衡時,NO的物質的量濃度是________

2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用NO2表示從02s內該反應的平均速率v________

3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________。

a. vNO2)=2vO2)     b. 容器內壓強保持不變

c. 2vNO)=vO2 d. 容器內氣體的平均摩爾質量保持不變

4)能使該反應的反應速率增大的是________。

a. 及時分離出NO2氣體 b. 適當升高溫度

c. 增大O2的濃度 d. 選擇高效催化劑

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖所示是ZnCu形成的原電池,某實驗興趣小組做完實驗后,在讀書卡上的記錄如下,則卡片上描述合理的是(

Cu為負極,Zn為正極

Cu極上有氣泡產生,發(fā)生還原反應

SO42-Cu極移動

④若有0.5mol電子流經導線,則可產生0.25mol氣體

⑤電子的流向是:Cu→Zn

⑥正極反應式:Cu+2e-=Cu2+,發(fā)生氧化反應。

A.①②③B.②④⑥C.③④⑤D.②④

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,按要求填空(填元素符號化學式):

周期

IA

IIA

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

0

2

3

1)寫出下列元素的元素符號:①___,②___;

2)在這些元素中,最活潑的金屬元素___,最不活潑的元素___。

3)在這些元素的最高價氧化物對應水化物中,酸性最強的是___,堿性最強的是___,呈兩性的氫氧化物___。

4)寫出③和⑧的單質反應產物的電子式___。

5C在周期表中的位置:第___周期___族,它與氧氣完全燃燒的產物的電子式___

6)在③與④的單質中,化學性質較活潑的是___,判斷的實驗依據是___。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】以柏林綠Fe[Fe(CN)6]為代表的新型可充電鈉離子電池,其放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A. 放電時,正極反應為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e=Na2Fe[Fe(CN)6]

B. 充電時,Mo(鉬)箔接電源的負極

C. 充電時,Na+通過交換膜從左室移向右室

D. 外電路中通過0.2mol電子的電量時,負極質量變化為2.4g

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖是:600℃ 時,在2L密閉容器里A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化,其中A為有色氣體,B、C是無色氣體。請從圖中分析并填空:

1)該反應的化學反應方程式為_____

2)反應達到平衡狀態(tài)時,反應物的轉化率為_____

3)當反應進行到第_____min,該反應達到平衡。

4)反應從開始至2分鐘末,B的物質的量_____,用B的濃度變化表示的平均反應速率為v(B)=_

5)下列描述能表示反應達平衡狀態(tài)的是_____(填選項)。

a.容器中AB的物質的量相等

b.容器內氣體的顏色不再改變

c.各物質的濃度保持不變

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】根據下列實驗操作和現象能得到的結論正確的是

A. AB. BC. CD. D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】Na2S2O3·5H2O可作為高效脫氯劑,工業(yè)上用硫鐵礦(FeS2)為原料制備該物質的流程如圖。

已知:a.氣體A可以使品紅溶液褪色,與硫化氫(H2S)混合能獲得單質硫。

b.pH約為11的條件下,單質硫與亞硫酸鹽可以共熱生成硫代硫酸鹽。

回答下列問題:

1)吸收塔中的原料B可以選用__(填字母序號)。

A.NaCl溶液 B.Na2CO3溶液 C.Na2SO4溶液

2)某小組同學用如圖裝置模擬制備Na2S2O3的過程(加熱裝置已略去)。

A中使用70%的硫酸比用98%的濃硫酸反應速率快,其原因是__。裝置B的作用是__。

C中制備Na2S2O3發(fā)生的連續(xù)反應有:Na2S+H2O+SO2=Na2SO3+H2S,__Na2SO3+SNa2S2O3。

3)工程師設計了從硫鐵礦獲得單質硫的工藝,將粉碎的硫鐵礦用過量的稀鹽酸浸取,得到單質硫和硫化氫氣體,該反應的化學方程式為__

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