【題目】一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3,還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工藝流程如下:
已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+等
②部分陽離子開始沉淀和完全沉淀的pH見下表
③CoCl2·6H2O熔點86℃,易溶于水、乙醚等;常溫下穩(wěn)定,加熱至110~120℃時失去結(jié)晶水變成無水氯化鈷。
(1)寫出Co2O3與Na2SO3和鹽酸反應(yīng)的離子方程式______________________。
(2)加入NaClO3的目的是______________________;加入過量NaClO3可能生成有毒氣體,該氣體是___________(填化學(xué)式)
(3)為了除去Fe3+、Al3+,需加Na2CO3調(diào)pH,則pH應(yīng)控制的范圍為_____________________.
(4)加萃取劑的目的是___________;金屬離子在萃取劑中的萃取率與pH的關(guān)系如圖,據(jù)此分析pH的最佳范圖為___________(填字母序號)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(5)CoCl2·6H2O常用減壓烘干法烘干,原因是___________。
【答案】Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O 將Fe2+氧化成Fe3+ Cl2 5.2pH<7.6 除去溶液中的Mn2+ B 降低烘干溫度,防止產(chǎn)品熔化或分解失去結(jié)晶水變?yōu)闊o水氯化鈷
【解析】
含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MnCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3調(diào)pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾后所得濾液主要含有CoCl2,為得到CoCl26H2O晶體,應(yīng)控制溫度在86℃以下蒸發(fā),加熱時要防止溫度過高而失去結(jié)晶水,可減壓烘干。
(1)水鈷礦的主要成分為Co2O3,加入鹽酸和亞硫酸鈉,浸出液含有Co2+,所以Co2O3和亞硫酸鈉在酸性條件下發(fā)生氧化還原,根據(jù)電荷守恒和得失電子守恒,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;在酸性條件下,過量NaClO3與氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣;
(3)Fe3+完全水解的pH為3.7,Al3+完全水解的pH為5.2,Co2+開始水解的PH為7.6,所以為了除去Fe3+、Al3+,加入Na2CO3調(diào)pH應(yīng)控制的范圍為5.2pH<7.6;
(4)根據(jù)流程圖可知,存在Mn2+、Co2+金屬離子的溶液中,加入萃取劑的目的是除去溶液中的Mn2+;由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系可知,調(diào)節(jié)溶液PH在3.0~3.5之間,故選B;
(5)根據(jù)題意知,CoCl26H2O常溫下穩(wěn)定無毒,加熱至110~120℃時,失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷,為防止其分解,制得的CoCl26H2O需減壓烘干。
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【題目】(1)寫出以下反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式
①三氧化二鐵與稀硫酸反應(yīng):______
②氫氧化鋁藥物治療胃酸(主要成分為鹽酸)過多:______
③氫氧化鈉溶液吸收少量二氧化硫氣體:______
(2)已知CO和CO2的混合氣體18.0g在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積為11.2L。則該混合氣體中,CO2的物質(zhì)的量為____mol。
(3)在同溫同壓下,若A容器中的O2和B容器中的SO2所含的氧原子總數(shù)相等,則A容器和B容器的體積比是____。
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【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( )
A. 0.3mol·L-1A1(NO3)3溶液中含A13+數(shù)小于0.3NA
B. H2(g)+I2(g)2HI(g) △H=-akJ·mol-1,若向某密閉容器中加入NA個氫分子和NA個碘分子,則充分反應(yīng)后放出的熱量為akJ
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,(-)Zn│H2SO4(1mol·L-1)│Cu(+)原電池中,當(dāng)正極產(chǎn)生1.12LH2時,則外電路中通過的電子數(shù)為0.1NA
D. 常溫常壓下,28 g C2H4和CO的混合氣體中含有碳原子的數(shù)目為1.5NA
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【題目】在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。
回答下列問題:
(1)反應(yīng)的△H_______0(填“大于”或“小于”) ;100℃時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示。在0-60s時段,反應(yīng)速率v(N2O4)為______mol·L-1·s-1;反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為________。
(2)100℃時達(dá)到平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,經(jīng)10s又達(dá)到平衡。
a:T______100℃ (填“大于”或“小于”),判斷理是_______________________________
b:溫度T時反應(yīng)的平衡常數(shù)K2為__________。
(3)溫度T時反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動,判斷理由是_____________________________
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【題目】1mL濃度均為0.10mol/L的XOH和X2CO3溶液分別加水稀釋(溶液體積為V),溶液pH隨lgV的變化情況如圖所示,則下列說法正確的是
A. XOH是弱堿
B. pH=10的溶液中c(X+):XOH大于X2CO3
C. 已知H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Ka2,則Ka2約為1.0×10-10.2
D. 當(dāng)lgV=2時,升高X2CO3溶液溫度,溶液堿性增強(qiáng)且c(HCO3-)/c(CO32-)減小
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【題目】下列幾組物質(zhì):
①苯和乙苯②CH3COOH和 ③CH3CH2CH2CH3和
④ CH3CH2C≡CH和CH3C≡CCH3⑤CH2=CHCH2CH3和⑥和
(1)屬于同系物的是_______(填序號,下同);
(2)屬于同一物質(zhì)的是_______;
(3)由于碳骨架不同而產(chǎn)生的同分異構(gòu)體是_______ ;
(4)由于官能團(tuán)的位置不同而產(chǎn)生的同分異構(gòu)體是_______;
(5)具有不同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體是 _______。
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【題目】已知巖腦砂的主要成分為NH4Cl,實驗室可通過過量氨氣和氯氣反應(yīng)制NH4Cl。
I.實驗室制NH4Cl
(1)寫出B中反應(yīng)的離子方程式_________________________________。
(2)為使氨氣和氯氣在D中充分混合并反應(yīng),上述裝置的連接順序為a→d→c_____、______←j←i←h←g←b;寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。
(3)若要檢驗NH4Cl,除蒸餾水、稀HNO3、AgNO3溶液、紅色石蕊試紙外還需要的試劑為___________。
Ⅱ:天然巖腦砂中NH4Cl,純度的測定(雜質(zhì)不影響NH4Cl純度測定)
已知:2NH4 C1+3CuO3Cu+2HC1↑+N2↑+3H2O
實驗步驟:①準(zhǔn)確稱取1.19g巖腦砂。②將巖腦砂與足量氧化銅混合加熱(裝置如下)。
(1)連接儀器,檢查裝置氣密性:先將K中裝入水,然后加熱G,______________________,則氣密性良好。
(2)H中濃硫酸的作用是_________________________________。
(3)實驗結(jié)束后,恢復(fù)至原溫,通過K測得氣體體積為224mL(換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),則天然巖腦砂中NH4C1的純度為___________。(保留三位有效數(shù)字)
(4)某同學(xué)通過測I的增重來計算天然巖腦砂中NH4C1的質(zhì)量分?jǐn)?shù),則所得NH4C1的純度___________。(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)
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【題目】金屬銅能被FeCl3的濃溶液腐蝕,其化學(xué)方程式是:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2。
現(xiàn)將有銅的印刷線路板浸入120mL FeCl3的溶液中,有9.6 g銅被腐蝕掉。取出印刷線路板,向溶液中加入8.4g鐵粉,經(jīng)充分反應(yīng),溶液中還存在4.8g不溶物。(設(shè)溶液體積不變,且不考慮金屬離子水解)。
(1)根據(jù)9.6g銅被腐蝕,最后溶液中還有4.8g不溶物,說明溶液中肯定還有_____,所以4.8g固體不可能有____,即4.8g是_______。
(2)9.6 g銅被腐蝕生成________ mol Fe2+。
(3)最后溶液中金屬離子物質(zhì)的量濃度c(Cu2+)=______,c(Fe2+)=________。
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【題目】根據(jù)題意解答
(1)某實驗小組同學(xué)進(jìn)行如下實驗,以檢驗化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,實驗中發(fā)現(xiàn),反應(yīng)后①中的溫度升高;②中的溫度降低.由此判斷鋁條與鹽酸的反應(yīng)是___________熱反應(yīng),Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)是________________________熱反應(yīng).反應(yīng)過程___________________________(填“①”或“②”)的能量變化可用圖2表示.
(2)為了驗證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱,下列裝置能達(dá)到實驗?zāi)康氖?/span>_________(填序號).
(3)將CH4設(shè)計成燃料電池,其利用率更高,裝置如圖4所示(a、b為多孔碳棒)處電極入口通甲烷(填A(yù)或B),其電極反應(yīng)式為_____________________ .
(4)如圖5是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置.請回答下列問題:
①當(dāng)電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時,寫出該原電池正極的電極反應(yīng)式為___________________________ .
②當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時,該原電池的正極為_______;該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為_____________________________.
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