【題目】草酸鈷是制備高品質(zhì)鈷氧化物和單質(zhì)鈷粉的重要中間產(chǎn)品。用含鈷廢料(主要成分為Co,含有一定量的Ni、Al2O3、Fe、SiO2等)可以制備草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)。一種制備方法是選擇草酸做沉淀劑,工業(yè)流程如圖。
己知:①相關(guān)金屬離子以氫氧化物形式沉淀完全的pH如下:
金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | Co2+ | Fe2+ | Ni2+ |
沉淀完全的pH | 3.7 | 5.2 | 9.2 | 9.6 | 9.5 |
②CoC2O4+2C2O[Co(C2O4)3]4-。
回答下列問題:
(1)CoC2O4中Co的化合價是___。
(2)浸出液中含有的陽離子除了H+、Co2+外,還有___。
(3)濾渣II的主要成分有___(填化學(xué)式)。
(4)加入RH的目的是___,操作a的名稱是___。
(5)用一定濃度的草酸沉淀Co2+時,lg[Co]T,隨溶液pH變化如圖所示([Co]T表示Co以非沉淀形式存在的各種形態(tài)濃度之和)。
①沉淀Co2+時,應(yīng)控制pH在___。
②lg[Co]T隨pH的增大先減小后增大的原因為___。
(6)母液經(jīng)氯氣氧化后溶液中的鹽酸可以循環(huán)使用,寫出母液與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式___。
【答案】+2 Fe2+、Ni2+、Al3+ Fe(OH)3、Al(OH)3 萃取Ni2+、與Co2+分離 分液 2.0 隨pH增大,c(C2O)增大,Co2+更多以CoC2O4形式存在,lg[Co2+]T減小,隨著pH的繼續(xù)增大,c(C2O)增大,促進CoC2O+2C2O[Co(C4O4)3]4-正向進行,lg[Co2+]T增大 Cl2+H2C2O4=2CO2+2HCl
【解析】
含鈷廢料(主要成分為Co,含有一定量的Ni、Al2O3、Fe、SiO2等)加入鹽酸后,Co 、Ni、Al2O3、Fe與鹽酸反應(yīng)生成Co2+、Ni2+、Fe2+、Al3+,SiO2不與鹽酸反應(yīng)故濾渣I為SiO2;向浸出液中加入過氧化氫和氧化鈷,氧化亞鐵離子并調(diào)節(jié)pH,使Fe(OH)3、Al(OH)3以沉淀形式析出;再加入RH,生成溶于有機物的NiR2,分液后再加入草酸經(jīng)操作生成草酸鈷晶體。
(1)草酸根離子為-2價,故CoC2O4中Co的化合價為+2價;
(2)綜上分析,浸出液中含有的陽離子除了H+、Co2+外,還有反應(yīng)生成的、Ni2+、Fe2+、Al3+;
(3)因亞鐵離子完全沉淀的pH大于鈷離子,為防止鈷離子的損失,加入過氧化氫氧化亞鐵離子,使亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,再加入氧化鈷,調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去;
(4)濾液中含有Co2+、Ni2+,為了除去鎳離子得到純凈的鈷離子,故加入RH生成溶于有機物的NiR2而使Ni2+與Co2+分離;操作a將有機相和水相分離,操作名稱為分液;
(5) ①根據(jù)圖像可知,為了盡可能生成草酸鈷沉淀,則o以非沉淀形式存在的各種形態(tài)濃度之和應(yīng)盡可能得小,故pH應(yīng)控制在2.0;
②用一定濃度的草酸沉淀Co2+,隨pH增大,c(C2O)增大,Co2+更多以CoC2O4形式存在,lg[Co2+]T減小,隨著pH的繼續(xù)增大,c(C2O)增大,促進CoC2O+2C2O[Co(C4O4)3]4-正向進行,lg[Co2+]T增大;
(6)母液中主要成分為草酸,草酸與氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳和氯化氫,反應(yīng)方程式為Cl2+H2C2O4=2CO2+2HCl。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2.0molPCl3和1.0molCl2充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生下述反應(yīng):PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)達平衡時,PCl5為0.4mol,如果此時移走1.0molPCl3和0.50molCl2,在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質(zhì)的量是( )
A. 0.4mol
B. 0.2mol
C. 小于0.2mol
D. 大于0.2mol,小于0.4mol
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【題目】分枝酸可用于生化研究。其結(jié)構(gòu)簡式如圖。下列關(guān)于分枝酸的敘述正確的是
A. 分子中含有2種官能團
B. 可與乙醇、乙酸反應(yīng),且反應(yīng)類型相同
C. 1mol分枝酸最多可與3molNaOH發(fā)生中和反應(yīng)
D. 可使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色,且原理相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】莽草酸可用于合成藥物達菲,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列關(guān)于莽草酸的說法正確的是
A.分子式為C7H6O5
B.分子中含有2種官能團
C.可發(fā)生加成和取代反應(yīng)
D.在水溶液羧基和羥基均能電離出H+
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【題目】下列實驗中,對應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是( )
選項 | 實驗 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應(yīng)后滴加溶液 | 有氣體生成,溶液呈血紅色 | 稀硝酸將氧化為 |
B | 將銅粉加溶液中 | 溶液變藍、有黑色固體出現(xiàn) | 金屬鐵比銅活潑 |
C | 晶體溶于稀硫酸,滴加溶液 | 溶液變紅 | 晶體已變 質(zhì) |
D | 取少量綠礬溶于稀硫酸中,滴加溶液。 | 溶液未變紅色 | 綠礬未因氧化而變質(zhì) |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】MOF衍生碳納米棒封裝的氧化鉍催化劑對CO2電化學(xué)法制取HCOOH具有快速高效的選擇性。其原理圖如圖,下列有關(guān)說法正確的是
A.該方法可有效消除CO2對大氣造成的污染
B.該電極應(yīng)與電源的正極相連
C.該電極反應(yīng)式為:CO2-2e-+2H+=HCOOH
D.選擇使用其他催化劑可能得到HCHO或CH3OH等產(chǎn)物
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【題目】苯環(huán)中不存在碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替的結(jié)構(gòu),可以作為證據(jù)的事實是( )
①苯是無色易揮發(fā)的液體;
②苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;
③和是同一種物質(zhì)。
A. ①②③ B. ①和② C. ①和③ D. ②和③
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【題目】草酸是一種重要的化工產(chǎn)品,實驗室用硝酸氧化淀粉液水解制取草酸的裝置如圖所示(加熱攪拌和儀器固定裝置已略去)。
實驗過程如下:
①將一定量的淀粉水解液加入三頸瓶中;
②控制反應(yīng)液溫度在55~60℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO2與98%H2SO4的質(zhì)量比為2∶1.5)溶液;
③反應(yīng)3h左右,冷卻、抽濾后再重結(jié)晶得草酸晶體。
硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應(yīng):
C6H12O6+2HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2↑+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2↑+2NO↑+4H2O
回答下列問題:
(1)檢驗淀粉是否水解完全所需用的試劑為__。
(2)實驗中若混酸滴加過快,將導(dǎo)致草酸產(chǎn)率下降,其原因是_。
(3)裝置C用于尾氣吸收,當(dāng)尾氣中n(NO2)∶n(NO)=1∶1時,過量的NaOH溶液能將NO全部吸收,原因是__(用化學(xué)方程式表示)。
(4)與用NaOH溶液吸收尾氣相比較,若用淀粉水解液吸收尾氣,其優(yōu)、缺點是什么?__、__。
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【題目】氫氧化鋰(LiOH)是重要的初加T鋰產(chǎn)品之一,可用于繼續(xù)生產(chǎn)氟化鋰、錳酸鋰等,用天然鋰輝石(主要成分LiAISi2O3,含有Fe (III)等雜質(zhì))生產(chǎn)LiOH的一種工藝流程如圖所示:
已知溶液1中含有Li+、K+、A13+、Na+、Fe3+、SO42-等離子,請回答相關(guān)問題。
(l)將LiAlSi2O6改寫為氧化物的形式:____。
(2)高溫?zé)Y(jié)的目的是____。操作1是 __ 。
(3)凈化過濾過程中溶液的pH不能過低也不能過高,原因是____。
(4)流程中的某種物質(zhì)可循環(huán)利用,該物質(zhì)的化學(xué)式是____。
(5)工業(yè)生產(chǎn)中通過電解LiCI溶液的方法也可制得LiOH,其原理如圖所示,電極a應(yīng)連接電源的____(選填“正極”或“負極”),電極b發(fā)生的反應(yīng)是 ___,陽離子交換膜的作用是___
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