【題目】一種利用化肥中廢催化劑(含CoO、Co、Al2O3及少量FeO)制取明礬和CoSO4粗產(chǎn)品的工藝流程如下:
已知:(i)相關金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表所示:
(ⅱ)Al(OH)3在堿性條件下開始溶解時的pH為7.8,完全溶解時的pH為11。
回答下列問題:
(1)寫出H2O2的電子式:___________。
(2)下列措施一定能提高步驟I中A13+和Co2+的浸取率的是___________(填標號)
a.將廢催化劑粉磨為細顆粒
b.步驟I中的硫酸采用98%的濃硫酸
c.適當提高浸取時的溫度
(3)步驟Ⅱ中,寫出“氧化”過程中Fe2+被氧化的離子方程式:___________,若“氧化”后再“調(diào)節(jié)pH=3”,造成的后果是___________。
(4)步驟Ⅲ中加K2CO3應控制pH的范圍為___________。
(5)測定CoSO4粗產(chǎn)品中鈷的質(zhì)量分數(shù)的步驟如下:準確稱取ag產(chǎn)品,先經(jīng)預處理,然后加入過量的冰乙酸,在加熱煮沸下,緩慢滴加KNO2溶液直至過量,生成不溶于乙酸的K3[Co(NO2)6],再經(jīng)過濾、洗滌及干燥,稱量沉淀的質(zhì)量為bg。
①KNO2溶液氧化并沉淀Co2+的離子方程式為___________(已知KNO2被還原為NO)。
②粗產(chǎn)品中鈷元素的質(zhì)量分數(shù)為___________(Mr{K3[Co(NO2)6]}=452,列出計算式)。
【答案】 ac 2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+ Fe3+對雙氧水的分解有催化作用,造成原料利用率低 pH11 Co2++3K++7NO2-+2CH3COOHK3[Co(NO2)6] ↓+NO↑+ H2O+2CH3COO- 100%
【解析】
廢催化劑(含CoO、Co、Al2O3及少量FeO)加入硫酸酸浸反應后得到浸取液,主要含有Co2+、Al3+、Fe2+、H+和SO42-等離子,調(diào)節(jié)溶液的pH=3,再加入H2O2,Fe2+被氧化為Fe3+并產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀。過濾后,濾液中加入K2CO3調(diào)節(jié)pH,生成Co(OH)2沉淀和KAlO2溶液,經(jīng)過濾分離。Co(OH)2沉淀加硫酸溶解經(jīng)后續(xù)處理得到粗產(chǎn)品CoSO4,濾液加硫酸酸化得到硫酸鋁鉀溶液,經(jīng)結(jié)晶得到明礬,以此分析解答。
(1)H2O2為共價化合物,兩個氧原子共用一對電子,電子式為:,
因此,本題正確答案是:;
(2) a.將廢催化劑粉磨為細顆粒,增大反應物的接觸面積,能提高浸取率,故a正確;
b.該反應為H+參加的離子反應,98%的濃硫酸中的氫離子濃度極小,不利于酸浸,故b錯誤;
c.升高溫度化學反應速率加快,所以適當提高浸取時的溫度,能提高浸取率,故c正確。
因此,本題正確答案是:ac;
(3)Fe2+被氧化為Fe3+,pH=3時產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,離子方程式為:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;Fe3+對雙氧水的分解有催化作用,若“氧化”后再“調(diào)節(jié)pH=3”,會造成原料利用率低。
因此,本題正確答案是:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;Fe3+對雙氧水的分解有催化作用,造成原料利用率低;
(4) 由已知(i)可知,Co2+沉淀完全的pH為9.2,由已知(ⅱ) 可知,Al(OH)3完全溶解時的pH為11,所以要分離出Al3+,應控制pH的范圍為pH11,
因此,本題正確答案是:pH11;
(5)①KNO2將Co2+氧化為Co3+,并生成K3[Co(NO2)6] 沉淀,NO2-被還原為NO,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒寫出離子方程式為Co2++3K++7NO2-+2CH3COOHK3[Co(NO2)6] ↓+NO↑+ H2O+2CH3COO-。
因此,本題正確答案是:Co2++3K++7NO2-+2CH3COOHK3[Co(NO2)6] ↓+NO↑+ H2O+2CH3COO-;
②bg K3[Co(NO2)6]中含Co元素的質(zhì)量為bg×
則粗產(chǎn)品中鈷元素的質(zhì)量分數(shù)為×100%,
因此,本題正確答案是:×100%。
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【題目】在實驗室中,以一定濃度的乙醛—Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的處理過程(如圖),乙醛在兩電極分別轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸。下列對電解過程的分析正確的是
A. 以鉛蓄電池為電源,則a極為Pb電極
B. 石墨Ⅱ電極附近的pH逐漸減小
C. 陽極反應為CH3CHO+H2O-2e-=CH3COOH+2H+
D. 每處理含8.8g乙醛的廢水,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA
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【題目】已知A(g)+C(g)===D(g);ΔH=-Q1kJ/mol,B(g)+C(g)===E(g);ΔH=-Q2kJ/mol,Q1、Q2均大于0,且Q1>Q2,若A與B組成的混合氣體 1mol與足量的C反應,放熱為Q3kJ,則原混合氣體中A與B物質(zhì)的量之比為( )
A. B. C. D.
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【題目】已知298K時,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7 ;p(Ni)=-lg c(Ni2+),p(B)=-lg c(S2-)或-lg c(CO32-)。在含物質(zhì)的量濃度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液產(chǎn)生兩種沉淀,溶液中陽離子、陰離子濃度關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A. 對于曲線I,在b點加熱,b點向c點移動
B. 常溫下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度
C. 向d點對應的溶液中加入對應陰離子的鈉鹽,d點向b點移動
D. P為3.5且對應的陰離子是CO32-
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【題目】在容積為2 L的密閉容器中進行如下反應:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),開始時A為4 mol,B為6 mol;5 min后達到化學平衡,此時C的物質(zhì)的量為3 mol,用D表示的化學反應速率v(D)為0.2 mol·L-1 min-1。
(1)5 min末B的物質(zhì)的量濃度為________。
(2)前5 min內(nèi)化學反應速率v(A)為_______。
(3)化學方程式中n值為________。
(4)該反應在此溫度下的平衡常數(shù)K=______(填數(shù)值)。
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【題目】根皮素R()可應用于面膜、護膚膏霜和精華素中。其中一種合成R的路線如下:
已知
①
②+R’’CHO+H2O
(1)A的化學名稱是___________,B→C的反應類型是___________。
(2)D的結(jié)構(gòu)簡式是___________,其核磁共振氫譜共有___________組峰。
(3)E→F的化學方程式為___________,G的官能團的名稱是___________。
(4)G→H的化學方程式為______________________。
(5)M是F的同分異構(gòu)體,同時符合下列條件的M的結(jié)構(gòu)有___________種(不考慮立體異構(gòu))
①1能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應 ②能發(fā)生銀鏡反應
(6)設計以丙烯和1,3-丙二醛為起始原料制備的合成路線___________(無機試劑任選)。
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【題目】下列各項事實中,其中能說明HA是弱酸的是:
① 0.1 mol·L-1 HA溶液能使石蕊試液變紅色;
② 0.1 mol·L-1 NaA溶液能使酚酞試液變紅色;
③ 0.1 mol·L-1 HA溶液導電性比1.0 mol·L-1 鹽酸弱;
④ HA滴入NaHCO3溶液中產(chǎn)生氣泡;
⑤ 等體積的0.1 mol·L-1 HA溶液與0.1 mol·L-1 NaOH溶液恰好完全反應。
A. ② B. ②③ C. ②③④ D. ①②③④⑤
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【題目】活性炭吸附法是工業(yè)提碘的主要方法之一。其流程如下:
完成下列問題:
(1)酸性條件下,NaNO2溶液只能將 I-氧化為I2,同時生成NO。寫出反應①的離子方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向______________。
(2)流程中I2碘經(jīng)過吸附,轉(zhuǎn)化為I-、IO3-再轉(zhuǎn)化為I2的過程,這樣做的目的是_______。
(3)反應②發(fā)生時,由于碘在水中溶解度不大,溶液底部有固體生成;由于反應放熱,有時溶液上方產(chǎn)生_____(填顏色)的氣體。因此,反應②需要在______條件下進行。
(4)實驗室從反應②所得溶液提取碘,可加入CCl4_______(填操作名稱)碘,即把碘從水溶液中提取出來,并用________(填儀器名稱)分離兩種溶液。
(5)活性炭所吸附的I2也可以用NaHSO3將其轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>I-,該反應的氧化產(chǎn)物為_______(填微粒符號)。
已知NaHSO3溶液顯弱酸性,試從平衡的角度解釋原因____________。
向0.1mol/L的NaHSO3溶液中加入氨水至中性,請判斷:c(Na+)____c(SO32–)+ c(HSO3–)+ c(H2SO3)(填“>”、“<”或“=”)。
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【題目】乙醇結(jié)構(gòu)式為,“箭頭”表示乙醇發(fā)生化學反應時分子中可能斷鍵的位置,下列敘述中不正確的是
A. 與鈉反應時斷裂①鍵 B. 發(fā)生消去反應時斷裂②④鍵
C. 發(fā)生催化脫氫反應時斷裂①③鍵 D. 與乙酸發(fā)生酯化反應時斷裂②鍵
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