【題目】三氧化二鈷（Co2O3）主要用作顏料、釉料、磁性材料、催化劑和氧化劑等。以含鈷廢料（主要成分為Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4）為原料制備Co2O3的流程如下圖所示：

已知：

Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的陽(yáng)離子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+等。

Ⅱ.部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下表：

沉淀物

Fe(OH)3

Co(OH)2

Ni(OH)2

完全沉淀時(shí)的pH

3.7

9.0

9.2

回答下列問(wèn)題：

(1)“酸浸”含鈷廢料的溫度不宜過(guò)高，原因是_____________。

(2) “酸浸”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)是___________________（寫(xiě)離子方程式）。

(3)某萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與溶液pH的關(guān)系如圖所示：

使用該萃取劑時(shí)應(yīng)控制的pH約為____________，理由是_____________。

(4)寫(xiě)出高溫煅燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式___________。

(5)操作1得到的副產(chǎn)品是__________（填名稱）；

已知該物質(zhì)的溶液加熱到100℃時(shí)會(huì)變質(zhì)，該物質(zhì)的溶解度見(jiàn)下表：

濕度

0℃

10℃

20℃

30℃

40℃

50℃

60℃

溶解度

70.6

73.0

75.4

78.0

81.0

84.5

88.0

操作1是________（填字母）。

a．蒸發(fā)結(jié)晶 b．降溫結(jié)晶 c．減壓蒸發(fā)結(jié)晶

(6)有機(jī)相提取的Ni2+再生時(shí)可用于制備鎳氫電池，該電池充電時(shí)的總反應(yīng)為Ni(OH)2+M=NiOOH+MH，則放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________________。

【答案】溫度過(guò)高H2O2容易分解 Co2O3+H2O2+4H+=2Co2++3H2O+O2↑ 2.5～3.3即可 萃取劑在該pH時(shí)對(duì)Ni2+、Co2+萃取率差別大，能分離Ni2+、Co2+兩種離子 2Co2(OH)2CO3+O2Co2O3+2H2O+2CO2 硫酸銨 c MH+OH- - e- =M+H2O

【解析】

含鈷廢料(主要成分為Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)中加入硫酸和H2O2酸浸，MnO2不溶，其它物質(zhì)都溶解，從后續(xù)產(chǎn)物看，Co2O3被H2O2還原為Co2+，Fe3O4溶解，同時(shí)生成的Fe2+被氧化為Fe3+；調(diào)pH至3.7，Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀；加入萃取劑后Ni2+進(jìn)入有機(jī)相，Co2+進(jìn)入水相；加入NH4HCO3和氨水，Co2+轉(zhuǎn)化為Co2(OH)2CO3沉淀，濾液中應(yīng)含有(NH4)2SO4；高溫煅燒時(shí)，Co2(OH)2CO3中Co2+由+2升高到+3，不是簡(jiǎn)單的分解反應(yīng)，而是分解產(chǎn)物又與O2反應(yīng)，生成Co2O3、H2O、CO2。

(1)雙氧水熱穩(wěn)定性差，“酸浸”含鈷廢料的溫度不宜過(guò)高，原因是溫度過(guò)高H2O2容易分解。答案為：溫度過(guò)高H2O2容易分解；

(2) “酸浸”時(shí)，Co2O3被H2O2還原為Co2+，發(fā)生的主要反應(yīng)是Co2O3+H2O2+4H+=2Co2++3H2O+O2↑。答案為：Co2O3+H2O2+4H+=2Co2++3H2O+O2↑；

(3)使用該萃取劑萃取Ni2+，單純從萃取率考慮，萃取率越高越好，但同時(shí)還需考慮到，Co2+盡可能不被萃取，兩方面綜合考慮，應(yīng)控制的pH約為2.5～3.3即可，理由是萃取劑在該pH時(shí)對(duì)Ni2+、Co2+萃取率差別大，能分離Ni2+、Co2+兩種離子。答案為：2.5～3.3即可；萃取劑在該pH時(shí)對(duì)Ni2+、Co2+萃取率差別大，能分離Ni2+、Co2+兩種離子；

(4)高溫煅燒時(shí)，Co2(OH)2CO3的分解產(chǎn)物被O2氧化生成Co2O3等，化學(xué)反應(yīng)方程式2Co2(OH)2CO3+O2Co2O3+2H2O+2CO2。答案為：2Co2(OH)2CO3+O2Co2O3+2H2O+2CO2；

(5)由分析知，操作1得到的副產(chǎn)品是硫酸銨。答案為：硫酸銨；從溶解度表看，硫酸銨的溶解度隨溫度升高有所增大，但變化量不大，且硫酸銨受熱易分解，所以操作1是減壓蒸發(fā)結(jié)晶，故選c。答案為：c；

(6)放電時(shí)負(fù)極為MH失電子生成M等，電極反應(yīng)式為MH+OH- - e- =M+HO。答案為：MH+OH- - e- =M+H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】NiS 可用作陶瓷和搪瓷的著色劑。NiS 在有水存在時(shí)能被氧氣氧化成Ni(OH)S。將H2S通入稀硫酸酸化的NiSO4溶液中，經(jīng)過(guò)過(guò)濾，制得NiS 沉淀，裝置如圖所示:

下列對(duì)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是

A. 在裝置A中滴加蒸餾水前通入N2，是為了將H2S趕入C 裝置中與NiSO4溶液反應(yīng)

B. 裝置B 中盛放濃硫酸

C. 裝置D 中的洗滌液應(yīng)用煮沸過(guò)的蒸餾水

D. 反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通入N2 可將C裝置中產(chǎn)生的沉淀壓入過(guò)濾沉淀漏斗中

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，實(shí)驗(yàn)如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過(guò)酸化的3%NaCl溶液）。

①

②

③

在Fe表面生成藍(lán)色沉淀

試管內(nèi)無(wú)明顯變化

試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀

下列說(shuō)法不正確的是

A. 對(duì)比②③，可以判定Zn保護(hù)了Fe

B. 對(duì)比①②，K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化

C. 驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe時(shí)不能用①的方法

D. 將Zn換成Cu，用①的方法可判斷Fe比Cu活潑

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】有機(jī)物M只含C、H、O三種元素。取13.6g M在足量氧氣中燃燒，生成35.2g CO2和7.2g H2O。在相同條件下，M的蒸氣對(duì)氫氣的相對(duì)密度為68。

（1）通過(guò)計(jì)算確定M的分子式。（要求：寫(xiě)出解題過(guò)程）____________。

（2）經(jīng)測(cè)定：M的紅外光譜和核磁共振氫譜分別如下圖所示，則M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】和是兩種主要的溫室氣體，以和為原料制造更高價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品是用來(lái)緩解溫室效應(yīng)的研究方向，回答下列問(wèn)題：

(1)工業(yè)上催化重整是目前大規(guī)模制取合成氣（CO和H2混合氣稱為合成氣）的重要方法，其原理為：

反應(yīng)Ⅰ：；

反應(yīng)Ⅱ：；

和反應(yīng)生成和的熱化學(xué)方程式是___________________。

(2)將1 mol 和1 mol 加入恒溫恒壓的密閉容器中（溫度298K、壓強(qiáng)100kPa），發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，不考慮反應(yīng)Ⅱ的發(fā)生，該反應(yīng)中，正反應(yīng)速率，p為分壓（分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)），若該條件下，當(dāng)分解20%時(shí)，__________kPas-1。

(3)將和在一定條件下反應(yīng)可制得合成氣，在1 L密閉容器中通入與，使其物質(zhì)的量濃度均為，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：，測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示：

①壓強(qiáng)、、、由小到大的關(guān)系為_________。

②對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)（記作），如果，求x點(diǎn)的平衡常數(shù)________________（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算）。

③下列措施中能使平衡正向移動(dòng)的是___________（填字母）。

a．升高溫度

b．增大壓強(qiáng)

c．保持溫度、壓強(qiáng)不變，充入He

d．恒溫、恒容，再充入1 mol 和1 mol

(4)科學(xué)家還研究了其他轉(zhuǎn)化溫室氣體的方法，利用圖所示裝置可以將轉(zhuǎn)化為氣體燃料CO（電解質(zhì)溶液為稀硫酸），該裝置工作時(shí)，M為_________極（填“正”或“負(fù)”），導(dǎo)線中通過(guò)2 mol電子后，假定體積不變M極電解質(zhì)溶液的pH__________（填“增大”、“減小”或“不變”），N極電解質(zhì)溶液變化的質(zhì)量__________g。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是（ ）

A. 60g丙醇中存在的共價(jià)鍵總數(shù)為10NA

B. 1L 0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO3－和CO32－離子數(shù)之和為0.1NA

C. 鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23g鈉充分燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA

D. 235g核互U 發(fā)生裂變反應(yīng)： +n ++10n，凈產(chǎn)生的中子(n)數(shù)為10NA

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其轉(zhuǎn)化如圖所示（CuS不溶于水）。下列說(shuō)法中，不正確的是（ ）

A.過(guò)程①中，生成CuS的反應(yīng)為H2S+Cu2+=CuS↓+2H+

B.過(guò)程②中，Fe3+作氧化劑

C.轉(zhuǎn)化圖中化合價(jià)不變的元素只有銅和氯

D.回收S的總反應(yīng)為2H2S+O2=2H2O+2S↓

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列有機(jī)物命名正確的是

A.

B.

C. 甲基苯酚

D. (CH3)2C＝CH(CH2)2CH3 2-甲基-2-己烯

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】連二次硝酸（H2N2O2）是一種二元酸，常溫下，用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1的H2N2O2溶液，測(cè)得溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖。常溫下，下列各點(diǎn)所對(duì)應(yīng)溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是（ ）

A.a點(diǎn)：c(N2O22-)＋c(HN2O2-)-c(Na＋)=9.9×10-7mol·L-1

B.b點(diǎn)：c(Na＋)＞c(N2O22-)＋c(HN2O2-)＋c(H2N2O2)

C.c點(diǎn)：c(Na＋)＞c(HN2O2-)＞c(N2O22-)＞c(H2N2O2)

D.d點(diǎn)：2c(H2N2O2)＋c(HN2O2-)＋c(H+)=c(OH-)

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