【題目】工業(yè)上常用水鈷礦(主要成分為Co2O3,還含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等雜質(zhì))制備鈷的氧化物,其制備工藝流程如下(已知Na2SO3能還原Fe3Co3)

回答下列問題:

(1)在加入鹽酸進(jìn)行酸浸時(shí),能提高酸浸速率的方法有______________(任寫2)

(2)“酸浸后加入Na2SO3鈷的存在形式為Co2,產(chǎn)生Co2反應(yīng)的離子方程式為________

(3)溶液a中加入NaClO的作用是___________________________________

(4)沉淀a的成分是__________(寫化學(xué)式),操作2的名稱是_______________

(5)溶液d中的金屬離子只有Co2Na兩種,則溶液c中加入NaF溶液的作用是________

(6)在空氣中緞燒CoC2O4生成鈷的某種氧化物和CO2,測(cè)得充分煅燒后固體質(zhì)量為12.05gCO2的體積為6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則此反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________

【答案】將水鈷礦石粉碎 ;充分?jǐn)嚢瑁贿m當(dāng)增加鹽酸濃度;提高酸浸溫度等 將溶液中Fe2+氧化成Fe3+ Fe(OH)3、Al(OH)3 過濾 使Mg2+Ca2+轉(zhuǎn)化為難溶于水的MgF2、CaF2沉淀除去 3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2

【解析】

水鈷礦中加入鹽酸,可得CoCl3、FeCl3、AlCl3MnCl2、MgCl2CaCl2,浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+Fe2+、Mn2+Ca2+、Mg2+Al3+等,則加入的Na2SO3Co3+Fe3+還原為Co2+、Fe2+;加入NaClOFe2+氧化為Fe3+,溶液b中陽離子有Co2+、Fe3+、Al3+Mg2+、Ca2+,加入碳酸氫鈉,Fe3+、Al3+與碳酸氫根離子發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)分別生成Fe(OH)3Al(OH)3,故沉淀A的主要成分為Fe(OH)3、Al(OH)3;溶液c中含有Co2+Mg2+、Ca2+,加入NaF,Mg2+、Ca2+轉(zhuǎn)化成MgF2CaF2沉淀,溶液d中含有Co2+,溶液d中加入草酸銨過濾得到CoC2O4晶體,最后煅燒得到鈷的氧化物,據(jù)此分析作答。

1酸浸時(shí)為固體與液體的反應(yīng),根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,在加入鹽酸進(jìn)行酸浸時(shí),能夠提高酸浸速率的方法有:將水鈷礦石粉碎,增大接觸面積;充分?jǐn)嚢瑁贿m當(dāng)增加鹽酸的濃度;適當(dāng)提高酸浸的溫度等,故答案為:將水鈷礦石粉碎;充分?jǐn)嚢瑁贿m當(dāng)增加鹽酸濃度;提高酸浸溫度等。

2)酸浸時(shí)水鈷礦中的Co2O3Fe2O3、Al2O3MgO、CaO溶解轉(zhuǎn)化為CoCl3、FeCl3、AlCl3、MgCl2、CaCl2;加入Na2SO3,鈷的存在形式為Co2+,Co3+被還原為Co2+,則SO32-被氧化成SO42-,產(chǎn)生Co2+的反應(yīng)可表示為:SO32-+Co3+→Co2++SO42-,根據(jù)得失電子守恒配平為:SO32-+2Co3+→2Co2++SO42-,根據(jù)溶液呈酸性和電荷守恒,生成Co2+的離子方程式為SO32-+2Co3++H2O=2Co2++SO42-+2H+;

3)加入Na2SO3還會(huì)將Fe3+還原為Fe2+,反應(yīng)的離子方程式為SO32-+2Fe3++H2O=2Fe2++SO42-+2H+;溶液a中含有Co2+、Fe2+、Al3+Mg2+、Ca2+、Na+、Cl-SO42-等,向溶液a中加入NaClONaClO具有強(qiáng)氧化性,將Fe2+氧化成Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,故答案為:將溶液中Fe2+氧化成Fe3+;

4)加入NaClO溶液后得到的溶液b中含有Co2+Fe3+、Al3+Mg2+、Ca2+Na+、Cl-SO42-等;向溶液b中加入NaHCO3調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀而除去,沉淀A的成分為Fe(OH)3、Al(OH)3;溶液c中含有Co2+Mg2+、Ca2+Na+、Cl-SO42-等,向溶液c中加入NaFMg2+、Ca2+轉(zhuǎn)化為難溶于水的2、CaF2沉淀,操作2的名稱為過濾,故答案為:Fe(OH)3、Al(OH)3;過濾;

5)根據(jù)(4)的分析,溶液c中加入NaF溶液的作用是使Mg2+、Ca2+轉(zhuǎn)化為難溶于水的MgF2、CaF2沉淀除去,故答案為:使Mg2+、Ca2+轉(zhuǎn)化為難溶于水的MgF2CaF2沉淀除去;

6nCO2==0.3mol,根據(jù)C守恒,nCoC2O4=0.15mol,根據(jù)Co守恒,nCo=0.15mol,所得鈷的氧化物中nO==0.2mol,nCo):nO=0.15mol0.2mol=3:4,生成的鈷的氧化物的化學(xué)式為Co3O4,在空氣中煅燒CoC2O4的化學(xué)方程式為3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)按照課本實(shí)驗(yàn)要求,用50mL0.50mol/L的鹽酸于50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng),通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量計(jì)算中和熱,下列說法中,正確的是( 。

A. 燒杯間填滿碎紙條的作用是固定小燒杯

B. 用如圖裝置可以完成中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)

C. 為防止混合溶液時(shí)濺出產(chǎn)生誤差,因此混合時(shí)速度要慢

D. 若將鹽酸體積改為60mL,不考慮熱量損失,理論上所求中和熱相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述不相符的是

A.1表示A(g)+B(g)3C(g)+2D(s) H<0,達(dá)到平衡后升高溫度成增大壓強(qiáng)時(shí)的速率時(shí)間變化圖像

B.2表示某放熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化

C.3表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)A(g)+B(g)3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強(qiáng)大

D.4表示冰醋酸加水稀釋,導(dǎo)電能力的變化圖像,其中b點(diǎn)醋酸電高程度最大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是

選項(xiàng)

操作

現(xiàn)象

結(jié)論

A

將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口

試紙不變色

受熱不分解

B

中振蕩后靜置

下層液體顏色變淺

溶液可除去溶在溴苯中的

C

旋開活塞

觀察到紅色噴泉

極易溶于水,氨水顯堿性

D

閉合開關(guān)K,形成原電池

Zn極上有紅色固體析出

鋅的金屬性比銅強(qiáng)

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示,常溫下通電5 min后,發(fā)現(xiàn)銅電極的質(zhì)量增加,試回答:

(1)電源電極X的名稱為______(正極負(fù)極”)。

(2)電解池B中陽極的電極反應(yīng)式是:__________________________________________

(3)KCl溶液的體積是200 mL,則當(dāng)銅電極的質(zhì)量增加2.16 g時(shí)A中溶液的pH________(忽略電解前后溶液體積的變化),若要使電解后的溶液恢復(fù)

到與電解前完全相同的狀態(tài),則應(yīng)加入________(填物質(zhì)的種類及物質(zhì)的量)

(4)當(dāng)銅、銀兩電極的質(zhì)量差為2.16 g時(shí),A中生成的氣體最多為________ mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中X、Y、ZQ、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,Q核外最外層電子數(shù)與Y核外電子總數(shù)相同,X的原子半徑是元素周期表中最小的。下列敘述正確的是

A.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是一元強(qiáng)酸

B.WX的水溶液呈中性

C.元素非金屬性的順序?yàn)?/span>Y>Z>Q

D.該化合物中與Y單鍵相連的Q不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下,下列說法正確的是

A.溫度一定時(shí),Ksp(SrSO4)c(SO42-)的增大而減小

B.三個(gè)不同溫度中,313 K時(shí)Ksp(SrSO4)最大

C.283 K時(shí),圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是飽和溶液

D.283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤?/span>

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知在1×105 Pa298 K條件下,2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量,下列熱化學(xué)方程式正確的是(  )

A.H2O(g)= H2(g)O2(g) ΔH242 kJ·mol1

B.2H2(g)O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-484 kJ·mol1

C.H2(g)O2(g)= H2O(g) ΔH242 kJ·mol1

D.2H2(g)O2(g)= 2H2O(g) ΔH484 kJ·mol1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物G是一種具有多種藥理學(xué)活性的黃烷酮類藥物,其合成路線如下:

(1)G中的含氧官能團(tuán)名稱為羥基、____、____。

(2)A→B的反應(yīng)類型為____。

(3)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。

(4)寫出同時(shí)滿足下列條件的B的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____。

.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),也能發(fā)生水解反應(yīng);

.能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng),核磁共振氫譜圖中有4個(gè)峰。

(5)已知:R’表示烴基或氫原子)。請(qǐng)寫出以CH3CH2OH為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用,合成路線流程圖例見本題題干)。_______

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