【題目】工業(yè)上以水鈷礦(主要成分為Co2O3,還含Fe、A1、Mg、Ca、Si等元素)制備鈷的氧化物,工藝如圖所示。回答下列問題:
相關(guān)金屬離子[co(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
(1)水鈷礦中的Fe、A1、Mg、Ca元素的存在形態(tài)為___(填“游離態(tài)”或“化合態(tài)”)。
(2)“酸溶”中Co2O3反應(yīng)的離子方程式是___,濾渣1的成分可能是___。
(3)“氧化”中加Co2O3的作用是___。
(4)“調(diào)pH”為4.7-6之間,則濾渣2為___。
(5)已知Ksp(CaF2)=5.3×10-9,Ksp(MgF2)=5.2×10-12,“除雜”是為了除去Ca2+和Mg2+,此時先析出的沉淀是___(填化學(xué)式),過程中最大值為___(列出算式即可)。
(6)實驗室擬在空氣中煅燒CoC2O4以探究其產(chǎn)物。實驗時將13.23gCoC2O4放入___(填儀器名稱)中,測得生成鈷的某種氧化物7.23g和氣體CO2。據(jù)此預(yù)測:該氧化物中Co化合價的可能情況是___,真實情況有待進(jìn)一步查證。
【答案】化合態(tài) Co2O3+ SO32-+4H+=2Co2++ SO42-+2 H2O SiO2 將Fe2+氧化為Fe3+ Fe(OH)3、Al(OH)3 MgF2 坩堝 +2和+3,+2和+4
【解析】
根據(jù)流程:Co2O3與硫化錳礦(還含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)在硫酸中酸浸,Na2SO3把三價鈷還原成二價鈷,SiO2不溶于硫酸,過濾,濾渣1含有SiO2,濾液含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Ca2+,加入Co2O3將Fe2+氧化為Fe3+,加入氨水調(diào)節(jié)pH4.7~6之間,除去Fe3+、Al3+,濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3,加入CoF2生成MgF2沉淀除去Mg2+和Ca2+,濾渣3為MgF2和CaF2,濾液主要含有Co2+,加入(NH4)2C2O4生成CoC2O4,煅燒CoC2O4得到含Co氧化物。
(1)水鈷礦是固體,Fe、A1、Mg、Ca元素的存在形態(tài)只能是化合態(tài);
(2)Co2O3在硫酸中酸浸,Na2SO3把三價鈷還原成二價鈷,離子方程式為:Co2O3+ SO32-+4H+=2Co2++ SO42-+2 H2O;SiO2不溶于硫酸,過濾,濾渣1含有SiO2;
(3)“氧化中”加入Co2O3是為了將Fe2+氧化為Fe3+,加入氨水調(diào)節(jié)pH4.7~6之間,除去Fe3+;
(4)濾液含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Ca2+,加入Co2O3將Fe2+氧化為Fe3+,加入氨水調(diào)節(jié)pH4.7~6之間,除去Fe3+、Al3+,濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3;
(5)“除雜”是為了除去Ca2+和Mg2+,先生成溶解度較小的沉淀,故先生成MgF2;當(dāng)Mg2+剛好完全沉淀時,的值最大,此時Ksp(MgF2)=c(Mg2+)·c2(F-)=5.210-12,c(Mg2+)=1.0×10-5mol/L,c2(F-)=5.2×10-7;Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)=5.3×10-9,c(Ca2+)=5.3×10-9÷(5.210-7),此時溶液中c(Ca2+)最大,則==;
(6)煅燒CoC2O4需要在坩堝中進(jìn)行,13.23gCoC2O4的物質(zhì)的量n= =0.09mol,氧元素質(zhì)量為:0.09mol ×4×16g/mol=5.76g,設(shè)鈷的氧化物的化學(xué)式為CoxOy,生成0.18molCO2,二氧化碳中氧元素質(zhì)量為:0.36mol×16g/mol=5.76g,由質(zhì)量守恒可知煅燒CoC2O4的過程消耗氧氣的質(zhì)量為0.18×44g+7.23g-13.23g=1.92g,消耗氧氣的物質(zhì)的量為=0.06mol,煅燒方程式為:9CoC2O4+6O2=CoxOy+18 CO2,則x=9,y=12,因此鈷的氧化物的化學(xué)式為Co9O12,由化合價代數(shù)和為0可知,Co的平均價態(tài)為2.67,則Co9O12中Co的最高價要大于2.67,最低價要小于2.67,所以Co的價態(tài)可能是+2和+3,+2和+4;
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【題目】某化學(xué)興趣小組利用NaI溶液中通入少量Cl2得到含碘廢液,再利用含碘廢液獲取NaI固體,實驗流程如下:
已知反應(yīng)②:2I﹣+2Cu2+++H2O2CuI↓++2H+。
回答下列問題:
(1)過濾實驗所需要的玻璃儀器有普通漏斗、燒杯、_____________。
(2)反應(yīng)③中CuI被氧化,還原產(chǎn)物只有NO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。當(dāng)有95.5 g CuI參與反應(yīng),則需要標(biāo)況下______________L的O2才能將生成的NO2在水中完全轉(zhuǎn)化為硝酸。
(3)化合物B中含兩種元素,鐵原子與另一種元素原子的物質(zhì)的量之比為3∶8,則化合物B的化學(xué)式為_____________。
(4)反應(yīng)⑤中生成黑色固體和無色氣體,黑色固體的俗稱為磁性氧化鐵,則反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為______。
(5)將足量的Cl2通入含12 g NaI的溶液中,一段時間后把溶液蒸干得到固體的質(zhì)量為_________g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】光氣是一種重要的有機(jī)中間體,在農(nóng)藥、醫(yī)藥、工程塑料、聚氨酯材料以及軍事上都有許多用途。光氣很容易水解,熔點為-118°C,沸點為8.2°C。某科研小組模擬工業(yè)生產(chǎn)由一氧化碳和氯氣的混合物在活性炭作催化劑的條件下制取光氣,其反應(yīng)原理為:Cl2+CO=COCl2。裝置如圖所示(丙處的加油裝置已省略,D中儀器用于收集光氣)。
(1)儀器C的名稱為___,其中堿石灰的作用為________________,D中儀器應(yīng)浸在_____(填“冰水浴”或“熱水浴”)中。
(2)儀器組裝完成后,檢驗甲裝置氣密性的方法是_________。
(3)戊裝置主要用于制取氯氣,用酸性KMnO4和鹽酸制取氯氣時的離子方程式為__________。
(4)光氣極易水解,遇水后易產(chǎn)生一種氫化物和一種氧化物,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
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【題目】下列有關(guān)硅酸鹽的說法正確的是( )
A.硅酸鹽中的陰離子都是
B.硅酸鹽都難溶于水
C.通常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成,說明硅酸鹽就是由各種氧化物組成的
D.是一種簡單的硅酸鹽,其水溶液可用作黏合劑
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【題目】鐵系元素是人體必需的微量元素,Fe3+可以與KSCN溶液、苯酚等發(fā)生顯色作用。鎂元素也是人體所必需的陽離子元素之一,它能夠維持核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,對人體抵抗新冠病毒等病毒侵襲起著重要作用。
(1)Fe3+的基態(tài)核外電子排布式為____________________。
(2)與SCN互為等電子體且為非極性分子的化學(xué)式為_____________(任寫一種)。
(3)普魯士藍(lán)俗稱鐵藍(lán),晶胞如圖甲所示(K+未畫出),平均每兩個晶胞立方體中含有一個K+,又知該晶體中鐵元素有+2價和+3價兩種,則Fe3+與Fe2+的個數(shù)比為_________。
(4)血紅素鐵(圖乙)用作鐵強(qiáng)化劑,其吸收率比一般鐵劑高3倍,在圖乙中畫出Fe2+與N原子間的化學(xué)鍵(若是配位鍵,需要用箭頭加以表示)______________
(5)鎂單質(zhì)晶體中原子的堆積模型如圖,它的堆積模型名稱為____________;晶胞是圖中的_________________(填a、b或c);配位數(shù)是__________________;晶胞的體積是2acm3,鎂單質(zhì)的密度為ρg·cm-3,已知阿伏伏德羅常數(shù)為NA,則鎂的摩爾質(zhì)量的計算式是________________。
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【題目】化合物A是近年來采用的鍋爐水添加劑,其結(jié)構(gòu)式如圖,A能除去鍋爐水中溶解的氧氣,下列說法正確的是( )
A. A分子中所有原子都在同一平面內(nèi)
B. A分子中所含的σ鍵與π鍵個數(shù)之比為10:1
C. 所含C、N均為sp2雜化
D. A與O2反應(yīng)生成CO2、N2、H2O的物質(zhì)的量之比為1:2:3
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【題目】氯胺是一種長效緩釋水消毒劑,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2Cl,NHCl2和NCl3)。工業(yè)上可利用NH3(g)+Cl2(g) NH2Cl(g)+HCl(g)制備一氯胺;卮鹣铝袉栴}:
(1)氯胺作飲用水消毒劑是因為水解生成具有強(qiáng)烈殺菌作用的物質(zhì),該物質(zhì)是___,二氯胺與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(2)已知部分化學(xué)鍵的鍵能和化學(xué)反應(yīng)的能量變化如表和如圖所示(忽略不同物質(zhì)中同種化學(xué)鍵鍵能的細(xì)微差別)。
化學(xué)鍵 | N-H | N-Cl | H-Cl |
鍵能(kJ/mol) | 391.3 | x | 431.8 |
則ΔH2=___kJ/mol,x=___。
(3)在密閉容器中反應(yīng)NH3(g)+Cl2(g) NH2Cl(g)+HCl(g)達(dá)到平衡,據(jù)此反應(yīng)通過熱力學(xué)定律計算理論上NH2Cl的體積分?jǐn)?shù)隨(氨氯比)的變化曲線如圖所示。
①a、b、c三點對應(yīng)平衡常數(shù)的大小關(guān)系是___。T1溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___(列出算式即可)。
②在T2溫度下,Q點對應(yīng)的速率:v正___v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③在氨氯比一定時,提高NH3的轉(zhuǎn)化率的方法是___(任寫1種)
④若產(chǎn)物都是氣體,實驗測得NH2Cl的體積分?jǐn)?shù)始終比理論值低,原因可能是___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有A、B、C、D四種氣體,A是密度最小的氣體,B在通常情況下呈綠色,把四種氣體分別通入酸性硝酸銀溶液中,通入B、D氣體時立即出現(xiàn)白色 沉淀,純凈的A可以在B中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色的火焰并生成D。把無色無刺激氣味氣體C通入澄清石灰水時變渾濁。
(1)A、B、C、D的分子式分別為:A__________B_________C___________D_________。
(2)寫出下列各反應(yīng)的化學(xué)方程式:
A與B_______________________________________________
B與水_______________________________________________
B與NaOH溶液_______________________________________
C與澄清石灰水_______________________________________
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【題目】已知:pAg=-lgc(Ag+),pX=-lg c(Xn-)。298K時,幾種物質(zhì)的Ksp如下表:
化學(xué)式 | AgCl | AgSCN | Ag2CrO4 |
顏色 | 白 | 淺黃 | 紅 |
Ksp | 1.8×1010 | 1.0×1012 | 2.0×1012 |
AgCl、AgSCN、Ag2CrO4的飽和溶液中,陽離子和陰離子的濃度關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A.圖中x代表AgCl曲線,z代表AgSCN曲線
B.298K時,在Cl-和CrO42-的物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的溶液中,滴入少量0.1mol/L的AgNO3溶液,首先產(chǎn)生的是紅色沉淀
C.298K時若增大p點的陰離子濃度,則y上的點沿曲線向上移動
D.298K時Ag2CrO4(s)+2SCN-(aq) 2AgSCN(s)+CrO42- (aq)的平衡常數(shù)K=2.0×1012
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