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

請回答下列問題:

(1)步驟I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

(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_______;若步驟II中浸出劑為硫酸,寫出Co2O3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

(3)步驟Ⅲ中①的目的是除去Al3+,②的目的是除去Li+,寫出除去Li+的離子方程式_______。

(4)若在實驗室煅燒CoCO3,所需的硅酸鹽質(zhì)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。用75%酒精代替蒸餾水洗滌,其優(yōu)點是______。

【答案】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2、2Li+2H2O=2LiOH+H2 產(chǎn)生有毒氣體氯氣,污染環(huán)境 2Co2O3+4H2SO4=4CoSO4+O2↑+4H2O Li++F-=LiF↓ 坩堝 泥三角 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 減少晶體的溶解損失,酒精揮發(fā)帶走水分

【解析】

根據(jù)流程:含鈷廢料(CoO、Co2O3、單質(zhì)AlLi)加入燒堿溶液溶解,其中Al、Li可以溶解:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2、2Li+2HO+2LiOH+H2,過濾除去濾液,得到含鈷的濾渣,加入浸出劑浸取鈷,得到含有Co2+Al3+、Li+的溶液,加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH4.55沉淀Al3+2Al3++3CO32-+2H2O=2Al(OH)3↓+3CO2,再加入NaF沉淀Li+,除去鋁鋰沉淀,向濾液中加碳酸鈉調(diào)節(jié)pH88.5,沉淀Co2+,得到CoCO3,灼燒CoCO3得到CoO,用稀鹽酸溶解得到CoCl2溶液,將溶液在HCl氛圍中,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到CoCl26H2O,據(jù)此分析作答。

(1)步驟I為含鈷廢料(CoOCo2O3、單質(zhì)Al、Li)NaOH溶液混合,AlNaOH溶液反應(yīng),Li與水反應(yīng),反應(yīng)分別為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Li+2H2O=2LiOH+H2;

(2)Co2O3具有強氧化性,若步驟II中浸出劑為鹽酸,Co2O3將鹽酸氧化生成氯氣,氯氣有毒,會污染空氣;若步驟II中浸出劑為硫酸,Co2O3與硫酸會發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生CoSO4O2H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Co2O3+4H2SO4=4CoSO4+O2↑+4H2O;

(3)步驟Ⅲ中①加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH4.55除去Al3+,離子反應(yīng)為:2Al3++3CO32-+2H2O=2Al(OH)3↓+3CO2;②的目的是除去Li+,除去Li+的離子方程式為:Li++F-=LiF↓;

(4)在實驗室煅燒CoCO3,所需的硅酸鹽質(zhì)儀器除了有酒精燈、玻璃棒外,還有坩堝、泥三角;

(5)操作①是從CoCl2溶液中結(jié)晶CoCl26H2O,由于CoCl2是強酸弱堿鹽,Co2+容易水解,且水解產(chǎn)生的HCl容易揮發(fā)導(dǎo)致物質(zhì)變質(zhì),所以從溶液中獲得該物質(zhì)晶體的具體操作為:將溶液在HCl氛圍中,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥;洗滌過程中可以用75%酒精代替水,這樣就可以減少晶體的溶解損失,且酒精揮發(fā)會帶走水分。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在體積相同的兩個密閉容器中分別充滿C2H4和C3H6氣體,當(dāng)這兩個密閉容器中溫度和氣體密度相等時,下列說法正確的是

A. 兩種氣體的分子數(shù)相等 B. CH比CH的質(zhì)量小

C. 兩種氣體的壓強相等 D. 兩種氣體的原子數(shù)相等.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定壓強下,向10 L密閉容器中充入1 mol S2Cl21 mol Cl2,發(fā)生反應(yīng)S2Cl2(g)Cl2(g) 2SCl2(g)。Cl2SCl2的消耗速率(v)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示,以下說法中不正確的是(

A.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能

B.達到平衡后再加熱,平衡向逆反應(yīng)方向移動

C.A、BC、D四點對應(yīng)狀態(tài)下,達到平衡狀態(tài)的為BD

D.一定溫度下,在恒容密閉容器中,達到平衡后縮小容器體積,重新達到平衡后,Cl2的平衡轉(zhuǎn)化率不變

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大突破,研究表明液氨是一種良好的儲氫物質(zhì)。

(1) 氨氣分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:2NH3(g) N2(g)3H2(g) ΔH

若:N≡N鍵、HH鍵和NH鍵的鍵能分別記作a、bc(單位:kJ·mol1)則上述反應(yīng)的ΔH________kJ·mol1。

(2) 研究表明金屬催化劑可加速氨氣的分解。下表為某溫度下等質(zhì)量的不同金屬分別催化等濃度氨氣分解生成氫氣的初始速率(mmol·min1)。

催化劑

Ru

Rh

Ni

Pt

Pd

Fe

初始速率

7.9

4.0

3.0

2.2

1.8

0.5

①不同催化劑存在下,氨氣分解反應(yīng)活化能最大的是________(填寫催化劑的化學(xué)式)

②溫度為T,在一體積固定的密閉容器中加入2 mol NH3,此時壓強為P0,用Ru催化氨氣分解,若平衡時氨氣分解的轉(zhuǎn)化率為50%,則該溫度下反應(yīng)2NH3(g) N2(g)3H2(g)用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp________。[已知:氣體分壓(p)=氣體總壓(p體積分數(shù)]

(3) 關(guān)于合成氨工藝的理解,下列正確的是________。

A.合成氨工業(yè)常采用的反應(yīng)溫度為500℃左右,可用勒夏特列原理解釋

B.使用初始反應(yīng)速率更快的催化劑Ru,不能提高平衡時NH3的產(chǎn)量葦

C.合成氨工業(yè)采用10 MPa30 MPa,是因常壓下N2H2的轉(zhuǎn)化率不高

D.采用冷水降溫的方法可將合成后混合氣體中的氨液化

(4) 1 L 1 mol·L1的鹽酸中緩緩?fù)ㄈ?/span>2 mol氨氣,請在圖中畫出溶液中水電離出的OH濃度隨氨氣通入變化的趨勢圖。______________________________

(5) 電化學(xué)法也可合成氨。下圖是用低溫固體質(zhì)子導(dǎo)體作為電解質(zhì),用PtC3N4作陰極催化劑電解H2(g)N2(g)合成NH3的原理示意圖:

PtC3N4電極反應(yīng)產(chǎn)生NH3的電極反應(yīng)式________。

②實驗研究表明,當(dāng)外加電壓超過一定值以后,發(fā)現(xiàn)陰極產(chǎn)物中氨氣的體積分數(shù)隨著電壓的增大而減小,分析其可能原因________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】經(jīng)檢測某工廠的酸性廢水中所含離子及其濃度如下表所示:

離子

Fe3+

Cu2+

SO42-

Na+

H+

濃度/(mol/L)

2×10-3

1×10-3

1×10-2

2×10-3

(1)c(H+)= mol/L。

(2)為了減少污染并變廢為寶,工程師們設(shè)計了如下流程,回收銅和綠礬(FeSO4·7H2O)。

工業(yè)廢水中加入鐵粉后,反應(yīng)的離子方程式為:

Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu、 、

試劑B是 。

操作③是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、 ,最后用少量冷水洗滌晶體,在低溫下干燥。

通過檢驗溶液D中Fe3+來判斷廢水中Fe3+是否除盡,實驗方法是 。

獲得的FeSO4·7H2O需密閉保存,原因是

上述1000 L廢水經(jīng)處理,可獲得 FeSO4·7H2O的物質(zhì)的量是 mol。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】海水是重要的資源,可以制備一系列物質(zhì),

下列說法正確的是

A.步驟中,應(yīng)先通CO2 ,再通NH3

B.步驟可將MgCl2·6H2O晶體在空氣中直接加熱脫水

C.步驟、反應(yīng)中,溴元素均被氧化

D.除去粗鹽中的 SO42-、Ca2+ 、Mg2+ 等雜質(zhì),加入試劑及相關(guān)操作順序可以是:NaOH溶液→BaCl2 溶液→Na2CO3 溶液過濾鹽酸

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I.下面是幾種實驗中常用的儀器:

A

B

C

D

寫出序號所代表的儀器的名稱:B___________;C___________;D___________。

II.如圖為實驗室某濃鹽酸試劑瓶標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù),試根據(jù)標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù),回答下列問題:

1)該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為__________mol·L-1。

2)取用任意體積的該鹽酸溶液時,下列物理量中不隨所取體積的多少而變化的是_____________。

A.溶液中HCl的物質(zhì)的量 B.溶液的濃度

C.溶液中Cl-的數(shù)目 D.溶液的密度

3)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正確的是____________

A.使用容量瓶前檢驗是否漏水

B.容量瓶用水洗凈后,再用待配溶液洗滌

C.配制溶液時,如果試樣是固體,把稱好的固體用紙條小心倒入容量瓶中,緩慢加水至接近刻度線12cm處,用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線。

D.配制溶液時,若試樣是液體,用量筒取樣后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,緩慢加水至刻度線12cm處,用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線。

E.蓋好瓶塞,用食指頂住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反復(fù)倒轉(zhuǎn)多次,搖勻。

4)某學(xué)生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制490 mL物質(zhì)的量濃度為0.400 mol·L-1的稀鹽酸。

該學(xué)生需要量取________mL上述濃鹽酸進行配制。(保留小數(shù)點后1位)

在配制過程中,下列實驗操作對所配制的稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度有何影響(在橫線上填偏大、偏小無影響”)。

a.用量筒量取濃鹽酸時仰視觀察凹液面。________________

b.定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面下降,再加適量的蒸餾水。________________

該同學(xué)取他所配制的0.400 mol·L-1的鹽酸去中和含0.4 g NaOHNaOH溶液,結(jié)果發(fā)現(xiàn)所取鹽酸的體積比所計算的25mL要小,則可能的原因是________

A.濃鹽酸揮發(fā),濃度不足

B.配制溶液時,未洗滌燒杯

C.配制溶液時,俯視容量瓶刻度線

D.加水時超過刻度線,用膠頭滴管吸出

5)實驗過程中用到蒸餾水。如右圖為實驗室制取蒸餾水的裝置示意圖。請改正圖中的兩處明顯的錯誤:________________;________________。實驗時A中除加入少量自來水外,還需加入少量碎瓷片,其作用是__________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種從廢棄鈦酸鋰電極材料[含Li4Ti5O12、鋁箔、碳粉、PVDF(聚偏二氟乙烯)]中回收某些資源的流程如下:

已知:Li4Ti5O12+7H2SO4+5H2O2=2Li2SO4+5TiOH2O2)]SO4+7H2O,下列敘述錯誤的是()

A.步驟的目的是除去碳粉與PVDF

B.步驟H2O2的作用是氧化劑

C.從該電極材料中可回收的金屬元素有Al、TiLi

D.合理處理廢舊電池,有利于環(huán)境保護和資源再利用

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯水具有漂白作用和消毒作用;瘜W(xué)研究小組利用下圖裝置在實驗室制備氯水并探究其相關(guān)性質(zhì)。

已知:①裝置A中發(fā)生MnO2 +4HCl()MnCl2 +2H2O+Cl2;

②次氯酸見光易分解2HClO2HCl+O2

請回答下列問題:

(1)盛放濃鹽酸所用儀器的名稱是________________。

(2)裝置C的作用為___________________。

(3)根據(jù)裝置D、E中的現(xiàn)象得出結(jié)論是____________________。

(4)化學(xué)研究小組發(fā)現(xiàn)在強光照射下新制氯水產(chǎn)生細小氣泡,且淺黃綠色逐漸消失,請預(yù)測氣泡的成分__________________。

(5)請設(shè)計實驗測定強光照射下久置氯水中氯元素的質(zhì)量:______________

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案