【題目】堿式碳酸鈷[Cox(OH)y(CO3)z]常用作電子材料,磁性材料的添加劑,受熱時(shí)可分解生成三種氧化物。為了確定其組成,某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①稱取3.65 g樣品置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi),稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;
②按如圖所示裝置組裝好儀器,并檢驗(yàn)裝置氣密性;
③加熱甲中玻璃管,當(dāng)乙裝置中________________(填現(xiàn)象),停止加熱;
④打開(kāi)活塞a,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后,稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;
⑤計(jì)算。
(2)步驟④中緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是___________________________。
(3)某同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)裝置中存在一個(gè)明顯缺陷,為解決這一問(wèn)題,可選用下列裝置中的____________(填字母)連接在________(填裝置連接位置)。
(4)若按正確裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得如下數(shù)據(jù):則該堿式碳酸鈷的化學(xué)式為______。
乙裝置的質(zhì)量/g | 丙裝置的質(zhì)量/g | |
加熱前 | 80.00 | 62.00 |
加熱后 | 80.36 | 62.88 |
(5)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加劑,以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取CoCl2·6H2O的一種工藝如下:
已知:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 |
開(kāi)始沉淀(pH) | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀(pH) | 4.1 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
①凈化除雜質(zhì)時(shí),加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________。
②加入CoCO3調(diào)pH為5.2~7.6,則操作Ⅰ獲得的濾渣成分為_____________。
③加鹽酸調(diào)整pH為2~3的目的為________________________________。
【答案】不再有氣泡產(chǎn)生時(shí) 將裝置中產(chǎn)生的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙裝置中 D 活塞a前(或裝置甲前) Co3(OH)4(CO3)2 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Al(OH)3、Fe(OH)3 抑制CoCl2的水解
【解析】
(1)加熱甲中玻璃管,當(dāng)乙裝置中不再有氣泡產(chǎn)生,即堿式碳酸鈷分解完畢;
(2)步驟④中緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘,將裝置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙裝置中,以免影響測(cè)量結(jié)果;
(3)在活塞a前,加裝裝置D,裝置中盛放的堿石灰容易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳;
(4)堿式碳酸鈷樣品3.65g,反應(yīng)前乙裝置的質(zhì)量為80.00g,反應(yīng)后質(zhì)量為80.36g,故生成水的質(zhì)量為80.36g-80.00g=0.36g,物質(zhì)的量為=0.02mol;反應(yīng)前丙裝置的質(zhì)量為62.00g,反應(yīng)后質(zhì)量為62.00g,生成二氧化碳的質(zhì)量為62.88g-62.00g=0.88g,物質(zhì)的量為=0.02mol,故Co的質(zhì)量為3.65g-0.02mol×2×17g/mol-0.02mol×60g/mol=1.77g,故Co原子物質(zhì)的量為:=0.03mol,再結(jié)合守恒法求出堿式碳酸鈷的化學(xué)式;
(5)向含鈷廢料中加入過(guò)量稀鹽酸,Fe、Al和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、AlCl3、CoCl2,向溶液中加入雙氧水和CoCO3,雙氧水具有強(qiáng)氧化性,能將亞鐵離子氧化為鐵離子,離子反應(yīng)方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CoCO3,調(diào)節(jié)溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后過(guò)濾,濾渣為Fe(OH)3、Al(OH)3,濾液中含有CoCl2,然后向?yàn)V液中加入稀鹽酸,抑制CoCl2水解,然后采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過(guò)濾方法得到CoCl26H2O;
①雙氧水具有氧化性,能氧化還原性離子;
②加入CoCO3調(diào)pH為5.2~7.6,則操作I獲得的濾渣成分為Fe(OH)3、Al(OH)3;
③CoCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽,陽(yáng)離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性,加入稀鹽酸能抑制水解。
(1)加熱甲中玻璃管,當(dāng)乙裝置中不再有氣泡產(chǎn)生,即堿式碳酸鈷分解完畢;
(2)步驟④中緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘,將裝置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙裝置中,以免影響測(cè)量結(jié)果;
(3)在活塞a前,加裝裝置D,裝置中盛放的堿石灰容易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳;
(4)堿式碳酸鈷樣品3.65g,反應(yīng)前乙裝置的質(zhì)量為80.00g,反應(yīng)后質(zhì)量為80.36g,故生成水的質(zhì)量為80.36g-80.00g=0.36g,物質(zhì)的量為=0.02mol;反應(yīng)前丙裝置的質(zhì)量為62.00g,反應(yīng)后質(zhì)量為62.00g,生成二氧化碳的質(zhì)量為62.88g-62.00g=0.88g,物質(zhì)的量為=0.02mol,故Co的質(zhì)量為3.65g-0.02mol×2×17g/mol-0.02mol×60g/mol=1.77g,故Co原子物質(zhì)的量為:=0.03mol,根據(jù)Co、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.03mol:0.02mol×2:0.02mol=3:4:2,故堿式碳酸鈷的化學(xué)式為Co3(OH)8(CO3)4;
(5)向含鈷廢料中加入過(guò)量稀鹽酸,Fe、Al和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、AlCl3、CoCl2,向溶液中加入雙氧水和CoCO3,雙氧水具有強(qiáng)氧化性,能將亞鐵離子氧化為鐵離子,離子反應(yīng)方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CoCO3,調(diào)節(jié)溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后過(guò)濾,濾渣為Fe(OH)3、Al(OH)3,濾液中含有CoCl2,然后向?yàn)V液中加入稀鹽酸,抑制CoCl2水解,然后采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過(guò)濾方法得到span>CoCl26H2O;
①雙氧水具有強(qiáng)氧化性,能將亞鐵離子氧化為鐵離子,離子反應(yīng)方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
②加入CoCO3調(diào)pH為5.2~7.6,則操作I獲得的濾渣成分為Fe(OH)3、Al(OH)3;
③CoCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽,陽(yáng)離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性,加入稀鹽酸能抑制水解,所以加入稀鹽酸的目的是抑制CoCl2水解。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】相同質(zhì)量的四份銅片,分別置于足量的下列酸中,在一定條件下反應(yīng),所得到的氣體的物質(zhì)的量最多的是( )
A.濃硫酸B.稀硫酸C.濃硝酸D.稀硝酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.Fe(s)FeCl3(s)Fe(OH)3(s)
B.CaCl2(aq)CaCO3(s)CaO(s)
C.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(s)
D.Al2O3(s)AlCl3(aq) Al(OH)3 (s)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用下圖所示裝置從海水中提取CO2,有利于減少環(huán)境中溫室氣體的含量。下列說(shuō)法正確的是
A. 通電后,a室的pH增大
B. 中間隔室發(fā)生的反應(yīng):HCO3-+H+==CO2↑+H2O,從而提取CO2
C. 陰極反應(yīng)式為2H+-2e-==H2↑
D. 當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí),會(huì)有22.4LCO2氣體產(chǎn)生
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】肉桂酸(M)是醫(yī)藥、香料的中間體,實(shí)驗(yàn)室由芳香化合物A制備M的一種合成路線如下:
已知:① (R1、R2表示氫原子或烴基)
②R1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH
(R1、R3表示氫原子或烴基,R2、R4表示烴基)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)A→B的條件為________。
(2)E中所含官能團(tuán)的名稱為________。
(3)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。(4)I→M的反應(yīng)類型為________。
(5)D+F→G的化學(xué)方程式為________________________。
(6)同時(shí)滿足下列條件的I的同分異構(gòu)體有________種(不考慮立體異構(gòu)),任寫一種核磁共振氫譜中有6組吸收峰且峰面積之比為1:2:2:2:2:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。
①能發(fā)生顯色反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)、诒江h(huán)上連有兩個(gè)取代基
(7)參照上述信息,以甲烷和苯酚為原料(其他無(wú)機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備的合成路線_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列反應(yīng),與硫酸型酸雨的形成肯定無(wú)關(guān)的是( )
A.SO2+2H2S=3S+2H2OB.SO2+H2OH2SO3
C.2SO2+O22SO3D.SO3+H2O=H2SO4
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙烯是石油化學(xué)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料,經(jīng)乙烯為原料可以制得許多工業(yè)材料和日用品。乙烯能發(fā)生下列轉(zhuǎn)化關(guān)系:
(1)A的分子式為____________,化合物D的官能團(tuán)名稱是_____________。
(2)寫出反應(yīng)①、④的化學(xué)方程式:
①__________;
④__________。
(3)上述反應(yīng)中,以生成有機(jī)產(chǎn)物為目標(biāo),原子利用率100%的反應(yīng)有_________________。
(4)實(shí)驗(yàn)室用B與D制備乙酸乙酯的化學(xué)方程式是______,濃硫酸的作用是_______ ,分離提純產(chǎn)品所用的試劑是________ 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】砷(As)是第四周期VA族元素,可以形成As2S3、H3AsO3、H3AsO4等化合物,用途廣泛。
完成下列填空:
(1)砷原子核外有__個(gè)電子層,最外層有__個(gè)電子,寫出砷原子最外層電子的軌道表示式:__。
(2)將砷與VA族所有短周期元素的原子半徑,按從小到大的順序排列:__(用元素符號(hào)表示)。
(3)溴位于VIIA族且與砷同周期,比較溴、砷最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性的強(qiáng)弱:__強(qiáng)于__(填物質(zhì)的化學(xué)式)。
(4)周期表中,鋁和砷都在金屬和非金屬過(guò)渡線附近,舉一例說(shuō)明鋁元素具有非金屬性:__。
(5)已知:稀Na3AsO3溶液、稀碘水和稀NaOH溶液混合,發(fā)生如下反應(yīng):AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l),溶液中c(AsO43-)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。
①寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=___。
②不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___(選填編號(hào))。
A.溶液的pH不再變化
B.v(I-)=2v(AsO33-)
C.c(AsO33-)/c(I-)不再變化
D.c(I-)=2ymol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知室溫下溶度積常數(shù):Ksp[Pb(OH)2]=2×10-15,Ksp[Fe(OH)2]=8×10-15。當(dāng)溶液中金屬離子濃度小于10-5molL-1視為沉淀完全。向20mL含0.10molL-1Pb2+和0.10molL-1Fe2+的混合溶液中滴加0.10molL-1NaOH溶液,金屬陽(yáng)離子濃度與滴入NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.曲線A表示c(Pb2+)的曲線
B.當(dāng)溶液pH=8時(shí),Fe2+開(kāi)始沉淀,Pb2+沉淀完全
C.滴入NaOH溶液體積大于30mL時(shí),溶液中c(Fe2+)=4c(Pb2+)
D.室溫下,滴加NaOH溶液過(guò)程中,比值不斷增大
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