【題目】某銅鈷礦石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,及一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由該礦石制Co2O3的部分工藝流程如圖:
回答下列問題:
(1)“浸泡”過程中,鈷(III)可轉(zhuǎn)化為CoSO4,寫出該轉(zhuǎn)化的相關(guān)化學(xué)方程式:__。
(2)“除銅”若選用MnS,計算常溫下該“除銅”反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__。[保留2位有效數(shù)字;已知常溫下Ksp(MnS)=2.5×10–13,Ksp(CuS)=1.3×10–36]
(3)①步驟I中加入NaClO3與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為__。
②常溫下,溶液中金屬離子(Mn+)的pM[pM=–lgc(Mn+)]隨溶液pH變化關(guān)系如圖所示,設(shè)加入NaClO3后,溶液中的c(Co2+)為0.1molL-1,依據(jù)如圖分析,步驟I中加入Na2CO3調(diào)整溶液pH范圍為__。[當c(Mn+)≤10–6molL–1,即認為該金屬離子沉淀完全]
(4)步驟II中加入足量NaF的目的是__。
(5)過濾出的CoC2O42H2O固體經(jīng)洗滌后,證明固體已洗凈的操作為__。
(6)若某工廠用m1kg該銅鈷礦石制備了m2kgCo2O3,假設(shè)產(chǎn)率為a,則該礦石中鈷元素的百分含量為__。
【答案】2CoO(OH)+2H2SO4+Na2SO3=2CoSO4+Na2SO4+3H2O 1.9×1023 ClO+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O 3~7.6(或3≤pH<7.6) 形成沉淀,除去溶液中鈣、鎂離子 取少量最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則證明已洗凈 %
【解析】
銅鈷礦石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,及一定量的Fe2O3、MgO和CaO等,由流程可知,加入過量稀硫酸和Na2SO3,可得Co2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Ca2+,加入的Na2SO3主要是將Co3+、Fe3+還原為Co2+、Fe2+,加MnS可沉銅,然后加入NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+,加入Na2CO3調(diào)pH,可以使Fe3+沉淀,過濾后所得濾液主要含有Co2+、Mg2+、Ca2+,再用NaF溶液除去鈣、鎂離子,過濾后,向濾液中加入濃Na2CO3溶液轉(zhuǎn)為CoCO3固體,溶于鹽酸后加入草酸銨溶液得到草酸鈷晶體,煅燒后制得Co2O3。
(1)“浸泡”過程中,鈷(III)可轉(zhuǎn)化為CoSO4,該轉(zhuǎn)化的相關(guān)化學(xué)方程式:2CoO(OH)+2H2SO4+Na2SO3=2CoSO4+Na2SO4+3H2O。故答案為:2CoO(OH)+2H2SO4+Na2SO3=2CoSO4+Na2SO4+3H2O;
(2)“除銅”若選用MnS,發(fā)生MnS+Cu2+CuS+Mn2+,常溫下該“除銅”反應(yīng)的平衡常數(shù)K==1.9×1023,故答案為:1.9×1023;
(3)①步驟I中加入NaClO3與Fe2+反應(yīng),生成Cl-和Fe3+,離子方程式為ClO+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O。故答案為:ClO+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;
②設(shè)加入NaClO3后,溶液中的c(Co2+)為0.1molL-1,依據(jù)如圖分析,pH>3時Fe3+完全沉淀,使CO2+不轉(zhuǎn)化為沉淀,pH<7.6即可,步驟I中加入Na2CO3調(diào)整溶液pH范圍為3~7.6(或3≤pH<7.6)。[當c(Mn+)≤10–6molL–1,即認為該金屬離子沉淀完全]。故答案為:3~7.6(或3≤pH<7.6);
(4)步驟II中加入足量NaF的目的是形成沉淀,除去溶液中鈣、鎂離子。故答案為:形成沉淀,除去溶液中鈣、鎂離子;
(5)過濾出的CoC2O42H2O固體經(jīng)洗滌后,檢驗洗滌液是否含有Cl-,證明固體已洗凈的操作為:取少量最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則證明已洗凈。故答案為:取少量最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則證明已洗凈;
(6)若某工廠用m1kg該銅鈷礦石制備了m2kg Co2O3,假設(shè)產(chǎn)率為a,設(shè)該礦石中鈷元素的百分含量為x,由原子守恒可知m1kg×x×a×=m2kg,解得x=%。故答案為:%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】填空:
(1)相同物質(zhì)的量的二氧化硫和三氧化硫,所含分子的數(shù)目之比為__,所含原子數(shù)目之比為__,所含氧原子的物質(zhì)的量之比為__,它們的質(zhì)量之比為__。
(2)相同質(zhì)量的二氧化硫和三氧化硫,所含分子的數(shù)目之比為_,所含原子數(shù)目之比為_,所含氧原子的物質(zhì)的量之比為__。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,1mol化學(xué)鍵斷裂形成氣態(tài)原子所需要的能量用表示。結(jié)合表中信息判斷下列說法不正確的是( )
共價鍵 | H-H | F-F | H-F | H-Cl | H-I |
E(kJ/mol) | 436 | 157 | 568 | 432 | 298 |
A. 432kJ/mol>E(H-Br)>298kJ/mol B. 表中最穩(wěn)定的共價鍵是H-F鍵
C. H2(g)→2H(g) △H=+436kJ/mol D. H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-25kJ/mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知常溫下濃度為0.1mol/L的幾種溶液的pH如右下表。下列有關(guān)說法正確的是( )
溶質(zhì) | pH |
NaF | 7.5 |
Na2CO3 | 11.6 |
NaClO | 9.7 |
NaHCO3 | 8.3 |
A. 同溫度同濃度下,酸由強到弱的順序為:HF>H2CO3>HClO
B. 水解方程式:F-+H2OHF+OH-的平衡常數(shù)為1×10-13
C. 將CO2通入0.lmol/LNa2CO3溶液至溶液呈中性,則溶液中:2c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol/L
D. 等物質(zhì)的量的NaF和HF混合溶液中粒子濃度大小關(guān)系為:c(HF)>c(Na+)>c(F-)>c (H+)>c(OH-)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】物質(zhì)的量為0.10mol的鎂條在只含有CO2和O2的容器中燃燒(產(chǎn)物不含碳酸鎂,不考慮C與O2的反應(yīng)),反應(yīng)后容器內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量不可能為( )
A.3.2g
B.4.0g
C.4.2g
D.4.7g
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】環(huán)氧乙烷常用于一次性口罩生產(chǎn)過程中滅菌和新冠病毒的消殺,工業(yè)上常利用乙烯直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷(),發(fā)生的反應(yīng)如下。
主反應(yīng)Ⅰ:2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) ΔH1=-210kJ·mol-1
副反應(yīng)Ⅱ:CH2=CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-1324kJ·mol-1
副反應(yīng)Ⅲ:2(g)+5O2(g)4CO2(g)+4H2O(g) ΔH3
已知:環(huán)氧乙烷選擇性是指乙烯進行反應(yīng)Ⅰ生成環(huán)氧乙烷的優(yōu)勢。
(1)ΔH3=__kJ·mol-1。
(2)①圖1是乙烯轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷選擇性與流速關(guān)系的圖象,圖中隨進料氣的流速加快,乙烯的轉(zhuǎn)化率下降,其可能原因是__。
②圖2是乙烯轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷選擇性與壓強關(guān)系的圖象,圖中當反應(yīng)體系的壓強高于2.4MPa,環(huán)氧乙烷選擇性下降,其可能原因是__。
(3)實驗測得反應(yīng)Ⅰ中,υ正=K正·x2(CH2=CH2)·x(O2),υ逆=K逆·x2(),(式中x為物質(zhì)的量分數(shù);K正、K逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①若在1L的密閉容器中充2molCH2=CH2(g)和1molO2(g),在一定溫度下只發(fā)生反應(yīng)I,達到平衡時CH2=CH2的轉(zhuǎn)化率為75%,則該反應(yīng)平衡常數(shù)的值為__。
②若平衡后僅升高溫度,則下列說法正確的是___。
A.x(CH2=CH2)增大,x()減小
B.K正與K逆的比值增大
C.υ正減小,υ逆增大
D.K正與K逆的比值減小
(4)將乙烯與飽和食鹽水的電解產(chǎn)物反應(yīng),轉(zhuǎn)化為氯乙醇[CH2(OH)CH2Cl],氯乙醇進一步反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷,其電解簡易裝置如圖所示。
已知:CH2=CH2+H2O+Cl2→CH2(OH)CH2Cl+HCl
①a電極為__(選填“陰極”或“陽極”),其電極反應(yīng)式為:__。
②b電極區(qū)域生成環(huán)氧乙烷的化學(xué)方程式為__。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示是298K時,N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖,下列敘述錯誤的是( )
A.在溫度、體積一定的條件下,通入1mol N2和3mol H2反應(yīng)后放出的熱量為92kJ
B.a曲線是加入催化劑時的能量變化曲線,催化劑能降低反應(yīng)的活化能,使單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)大大增加
C.催化劑,能增大有效碰撞次數(shù),但不能提高N2的轉(zhuǎn)化率
D.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -92kJ/mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖中,A、B、C、D、E是單質(zhì),G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物。已知:
①反應(yīng)C+GB+H能放出大量的熱,該反應(yīng)曾應(yīng)用于鐵軌的焊接;
②I是一種常見的溫室氣體,它和E可以發(fā)生反應(yīng):2E+I2F+D,F中E元素的質(zhì)量分數(shù)為60%。
回答問題:
(1)①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________________________________________;
(2)1.6 g G溶于鹽酸,得到的溶液與銅粉完全反應(yīng),計算至少需銅粉的質(zhì)量(寫出離子方程式和計算過程);__________________________________________。
(3)C與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為:___________________________,反應(yīng)后溶液與過量化合物I反應(yīng)的離子方程式為:_________________________;
(4)E在I中燃燒觀察到的現(xiàn)象是:____________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)用途的說法,不正確的是( )
A.ClO2具有強氧化性,可用于自來水的殺菌消毒
B.氮肥包括銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥和尿素
C.電解法冶煉鋁時,加入冰晶石可降低氧化鋁熔融溫度,減少能耗
D.生物煉銅,是指在某些細菌作用下,利用空氣中的氧氣將不溶性銅礦轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com