【題目】無機研究開創(chuàng)絕不無“鈷”的時代,例如:CoCl2·6H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑、草酸鈷可用于指示劑和催化劑。其中草酸鈷的制備可用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4·2H2O工藝流程如下圖所示:
已知:
①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②酸性條件下,ClO3-不會氧化Co2+,ClO3-轉化為Cl-;
(1)浸出過程中加入Na2SO3的主要離子方程式為____________________。
(2)加入 NaClO3發(fā)生可以將溶液中Fe2+氧化,進而調節(jié)pH除去,但不能向“浸出液”中加過量 NaClO3的主要原因是:__________________。
(3)若“濾液Ⅰ”中c(Ca2+)=1.0×10-3mol·L-1,當除鈣率達到99%時,溶液中c(F-)=___________mol/L。[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
(4)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系如圖1所示,萃取劑的選擇的標準是___________;其使用的適宜pH范圍是___________(填字母代號)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5
(5)CoC2O4·2H2O熱分解質量變化過程如圖2所示。其中600℃以前是隔絕空氣加熱,600℃以后是在空氣中加熱。A、B、C均為純凈物;用化學方程式表示從A點到B點的物質轉化___________。C點所示產物的化學式是___________。(Co的相對原子質量是59)
【答案】Co2O3+4H++SO32-== 2Co2++SO42-+2H2O 過量的ClO3-在酸性條件下會與Cl-反應生成氯氣。既增加試劑使用,又產生污染。 2.0×10-3mol·L-1 不與水互溶,不與水、Co2+反應,相同條件下雜質離子在萃取劑中溶解度大而Co2+在萃取劑中溶解度小。 b CoC2O4=350℃=Co+2CO2 Co2O3
【解析】
(3) 利用Ksp計算即可;
(4) 從選取萃取劑的標準考慮;
(1) 水鈷礦主要成分為Co2O3,而浸出液中的是Co2+,鈷的化合價降低為氧化劑,而Na2SO3為還原劑,Na2SO3主要與Co3+反應,本題要求寫出主要反應并不需要寫Na2SO3與Fe3+的反應,答案為Co2O3+4H++SO32-== 2Co2++SO42-+2H2O;
(2) ClO3-過量使用會帶來新的雜質,才會和氯離子發(fā)生反應生成氯氣,答案過量的ClO3-在酸性條件下會與Cl-反應生成氯氣。既增加試劑使用,又產生污染;
(3) c(Ca2+)=1.0×10-3mol·L-1,當除鈣率達到99%時,則剩余c(Ca2+)=1.0×10-5mol·L-1,根據,則,答案為2.0×10-3mol/L;
(4) 按照萃取劑的選擇標準,它不能和原溶劑發(fā)生反應,不會和溶質發(fā)生反應,而且溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度;該過程中萃取劑的作用是將Fe2+、Mn2+、Al3+除去,而不去除Co2+,根據圖像可知適宜的pH,答案為不與水互溶,不與水、Co2+反應,相同條件下雜質離子在萃取劑中溶解度大而Co2+在萃取劑中溶解度小;b;
(5)18.30g的CoC2O4·2H2O,為0.1mol,A到B的過程質量減少3.6g,為0.2molH2O,A為CoC2O4,B到C的過程中,質量減少8.8g,只能為0.2molCO2的質量,B處的為Co單質,可以寫出反應方程式,B到C在空氣中加熱,生成Co的氧化物,0.1mol的Co質量為5.9g,剩余2.4g為O的質量,0.15mol,則產物為Co2O3。答案為CoC2O4 Co+2CO2,Co2O3。
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【題目】向2 L的恒容密閉容器中通入氣體X和Y,發(fā)生反應X(g)+Y(g)Z(g) ΔH,所得實驗數據如下表:
實驗 編號 | 溫度/℃ | 起始時物質的量/mol | 平衡時物質的量/mol | 達到平衡的時間/min | |
n(X) | n(Y) | n(Z) | |||
① | 400 | 4.0 | 3.0 | 2.0 | 2 |
② | 500 | 4.0 | 3.0 | 1.0 | 1 |
③ | 500 | 4.0 | 1.0 |
下列說法不正確的是
A. 該反應正反應為放熱反應
B. ①中,0-2min內,用Y表示的平均反應速率υ (Y)=1 mol/(L·min)
C. ③中,達到平衡時,該反應的平衡常數K=
D. ③中,達到平衡時,n(Z)<1.0 mol
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【題目】化學課上,同學們利用下列實驗探究堿的化學性質:
(1)A實驗中觀察到的現象是_______。
(2)B實驗中發(fā)生的離子反應方程式是_____。
(3)C實驗中發(fā)生的離子反應方程式是____。
(4)實驗結束后,同學們將廢液倒入同一只廢液缸中,最后發(fā)現廢液渾濁并顯紅色。
(提出問題)廢液中含有什么物質?
(假設猜想)通過分析,同學們猜想:廢液中除酚酞、碳酸鈣及水以外一定含有_____。
老師問:廢液中還可能有什么物質?引發(fā)了同學們熱烈討論,下面是大家的發(fā)言:
學生甲 | 可能有CaCl2、Na2CO3 | 學生丙 | 可能有Ca(OH)2、CaCl2 |
學生乙 | 可能有NaOH、Na2CO3 | 學生丁 | 可能有Na2CO3 |
學生戊 | 可能有NaOH | … | … |
上述幾位學生的猜想中,有一種明顯不合理,你認為誰的猜想不合理?并說明理由。_____
(實驗驗證)同學們對可能含有的物質進行確定,取一定量的廢液過濾,向濾液中逐滴加入氯化鋇溶液,得到白色沉淀,紅色褪去。
(結論)上述廢液中,還含有____,沒有_____。
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【題目】銅器久置于空氣中會和空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧氣作用產生“綠銹”,該“綠銹”俗稱“銅綠”,又稱“孔雀石”(堿式碳酸銅),“銅綠”能跟酸反應生成銅鹽、二氧化碳和水。某同學利用下述系列反應實現了“銅→銅綠→……→銅”的轉化。
銅銅綠ACu(OH)2BCu
(1)從三種不同分類標準回答,“銅綠”屬于物質的類別是____。
(2)請寫出銅綠與鹽酸反應的化學方程式_____。
(3)寫出B的化學式_____。
(4)上述轉化過程中屬于化合反應的是___,屬于復分解反應的是_____。
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【題目】某化學實驗小組為驗證常見還原劑SO2、I-、Fe2+的還原性強弱的順序為SO2>I->Fe2+,用下圖所示裝置進行實驗(加熱和夾持裝置已略,氣密性已檢驗)。
已知:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O、Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑。
(1)上述實驗需要加熱的裝置是_____。
(2)D中燒杯盛放的是____。
(3)實驗開始時,關閉K1,打開K2,通入少量氯氣,寫出B中發(fā)生反應的離子方程式___。
①為驗證I-的還原性比Fe2+強,取(3)后B中的少量溶液于試管中,應再往試管中滴入___溶液,現象是____。
②在(3)后,為了比較SO2和I-的還原性強弱,接下來的操作是___。
A.關閉K2打開K1
B.關閉K1打開K2
C.同時打開K1和K2
(4)若打開K2,通入Cl2恰好將Fe2+、I-全部氧化后,再打開K1通入SO2,當Fe3+全部轉化為Fe2+時,此時通入的SO2的體積(標準狀況下)為_____。
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【題目】下列敘述不正確的是
A. 蔗糖水解生成的兩種有機物互為同分異構體
B. 含有5個碳原子的飽和鏈烴,其一氯代物有3種
C. 乙烷與氯氣在光照下發(fā)生反應的產物可能有10種
D. 金剛烷的結構為,它的二氯化物有六種(不考慮立體異構)
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【題目】已知某粗鹽樣品含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等雜質。實驗室提純流程如下:
(1)操作a的名稱為________,在操作b中玻璃棒的作用是_____________________。
(2)進行步驟③后,判斷BaCl2過量的方法是______________________________(寫出步驟、現象)。
(3)步驟⑦中能用稀硫酸代替稀鹽酸嗎?________(填“能”或“不能”),原因是_____________。
(4)某氯化鉀樣品中含雜質硫酸鉀,為了除去硫酸鉀,要做以下實驗:
A.向濾液中滴加稀鹽酸,邊滴邊振蕩至不再產生氣體
B.將氯化鉀樣品溶于適量蒸餾水,配成溶液
C.過濾,將白色沉淀濾出
D.向溶液中加入過量碳酸鉀溶液,邊滴邊振蕩至不再產生白色沉淀
E.向溶液中加入過量氯化鋇溶液,邊滴邊振蕩至不再產生沉淀
F.將濾液蒸干,得到晶體
①正確的實驗操作順序為______________(填寫序號)。
②進行F操作時用到的儀器主要有____________________________________。
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【題目】設NA為阿伏加德羅常數的值,下列有關敘述正確的是( )
A. 標準狀況下,22.4LN2和H2混合氣體中含NA個原子
B. 標準狀況下,0.1NA 個H2O的質量為1.8g,體積為2.24L
C. 常溫常壓下,NA個氦氣分子的質量為4g
D. 標準狀況下,22.4LCO和CO2的混合氣體中含碳原子數為0.5NA
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【題目】化學可以變廢為寶,利用電解法處理煙道氣中的NO,將其轉化為NH4NO3的原理如下圖所示,下列說法錯誤的是
A. 該電解池的陽極反應為:NO - 3e- + 2H2O = NO3- + 4H+
B. 為使電解產物全部轉化為NH4NO3,需補充物質A為HNO3
C. 該電解池的電極材料為多孔石墨,目的是提高NO的利用率和加快反應速率
D. 用NH4NO3的稀溶液代替水可以增強導電能力,有利于電解的順利進行
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