【題目】CoCl26H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑.一種利用水鈷礦(主要成分為Co2O3、Co(OH)3 , 還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl26H2O的工藝流程如圖1:
已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:(金屬離子濃度為:0.01mol/L)
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
開始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③CoCl26H2O熔點為86℃,加熱至110~120℃時,失去結晶水生成無水氯化鈷.
(1)寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應的離子方程式 .
(2)寫出NaClO3發(fā)生反應的主要離子方程式;若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時,可能會生成有毒氣體,寫出生成該有毒氣體的離子方程式 .
(3)“加Na2CO3調(diào)pH至a”,過濾所得到的沉淀成分為 .
(4)“操作1”中包含3個基本實驗操作,它們依次是、和過濾.制得的CoCl26H2O在烘干時需減壓烘干的原因是 .
(5)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系如圖2.向“濾液”中加入萃取劑的目的是;其使用的最佳pH范圍是 . A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)為測定粗產(chǎn)品中CoCl26H2O含量,稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水,加入足量AgNO3溶液,過濾、洗滌,將沉淀烘干后稱其質(zhì)量.通過計算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分數(shù)大于100%,其原因可能是 . (答一條即可)
【答案】
(1)Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O
(2)ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O;ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)蒸發(fā)濃縮;冷卻結晶;降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解
(5)除去溶液中的Mn2+;B
(6)粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結晶水
【解析】解:(1)向水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3 , 還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等],加入鹽酸和亞硫酸鈉,浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,所以Co2O3和亞硫酸鈉在酸性條件下發(fā)生氧化還原,根據(jù)電荷守恒和得失電子守恒,反應的離子方程式為:Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O,所以答案是:Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O; (2)NaClO3的作用是將Fe2+氧化成Fe3+ , 其反應的離子方程式為:ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O;在酸性條件下,NaClO3與氯離子發(fā)生氧化還原反應生成氯氣,其反應的離子方程式為:ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O;所以答案是:ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O;ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O;(3)NaClO3的作用是將Fe2+氧化成Fe3+ , 加Na2CO3調(diào)pH至a,鋁離子能與碳酸根離子發(fā)生雙水解生成氫氧化鋁和二氧化碳,水解的離子方程式為:2Al3++3CO32﹣+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;鐵離子能與碳酸根離子發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵和二氧化碳,水解的離子方程式為:2Fe3++3CO32﹣+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,所以沉淀成分為:Fe(OH)3、Al(OH)3 , 所以答案是:Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)利用從溶液中制取固體的方法制取氯化鈷固體,其操作步驟為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶和過濾;根據(jù)題意知,CoCl26H2O常溫下穩(wěn)定無毒,加熱至110~120℃時,失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷,為防止其分解,制得的CoCl26H2O需減壓烘干,所以答案是:蒸發(fā)濃縮;冷卻結晶;降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解;(5)根據(jù)流程圖可知,此時溶液中存在Mn2+、Co2+金屬離子;由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系可知,調(diào)節(jié)溶液PH在3.0~3.5之間,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+轉化為Co(OH)2沉淀,所以答案是:除去溶液中的Mn2+;B; (6)根據(jù)CoCl26H2O的組成分析,造成產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分數(shù)大于100%的原因可能是:含有雜質(zhì),導致氯離子含量大或結晶水化物失去部分水,導致相同質(zhì)量的固體中氯離子含量變大, 所以答案是:粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結晶水.
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【題目】某學生稱取9g直鏈淀粉溶于水,測定淀粉水解的百分率,其程序如下:
(1)上述實驗各步驟所加的試劑為A , B , C .
(2)上述測定過程中,只加A溶液,不加B溶液是否可行,理由是 .
(3)當析出2.16g金屬單質(zhì)時,淀粉的水解率是 .
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【題目】將下列物質(zhì)分別滴加到干燥的有色布條上,不能使其褪色的是
A. 新制的氯水 B. 液氯
C. 次氯酸鈣溶液 D. 鹽酸和次氯酸鈉的混合溶液
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【題目】已知在1×105Pa,298K條件下,2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出528kJ熱量,下列表示氫氣燃燒的熱化學方程式的是( )
A.H2O(g)=H2(g)+ ?O2(g)△H=+264kJ?mol﹣1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣528kJ?mol﹣1
C.H2(g)+ ?O2(g)=H2O(l)△H=+264 kJ?mol﹣1
D.H2(g)+ ?O2(g)=H2O(l)△H=﹣264kJ?mol﹣1
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【題目】現(xiàn)有下列高聚物:A.聚乙烯 B.天然橡 C.硫化橡膠 D.酚醛樹脂E.有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)
其中屬于線型結構的是 , 屬于體型結構的是 , 加熱可熔融的是 , 用于制備輪胎的是 , 用于制備插座、電器把手的是 , 用于制造車窗玻璃的是 .
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【題目】下列關于實驗內(nèi)容與結論相符合的是( )
實驗內(nèi)容 | 結論 | |
A | 向某溶液中滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀 | 溶液中有SO |
B | 向某溶液中滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀 | 溶液中有Cl﹣ |
C | 向某溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液變紅 | 溶液中有Fe3+ |
D | 向某溶液中滴加一定量的NaOH溶液,生成白色沉淀 | 溶液中有Al3+ |
A.A
B.B
C.C
D.D
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【題目】XeO3是一種不穩(wěn)定的物質(zhì),具有強氧化性.
(1)配平反應的離子方程式:
XeO3+Mn2++H2O→MnO4﹣+Xe↑+H+
(2)反應現(xiàn)象為:①有氣泡產(chǎn)生;② .
(3)被氧化的元素是 .
(4)將適量的XeO3投入30mL 0.1molL﹣1 Mn2+的水溶液中,剛好完全反應.
①此時轉移電子總數(shù)為 .
②將反應后的溶液稀釋至90mL,所得溶液的pH= .
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【題目】下列反應中,HCl作還原劑的是( )
A.NaOH+HCl═NaCl+H2O
B.Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
C.MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.CuO+2HCl═CuCl2+H2O
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【題目】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現(xiàn)鉛的再生利用.其工作流程如下:
(1)過程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應生成PbSO4的化學方程式是 .
(2)過程Ⅰ中,F(xiàn)e2+催化過程可表示為:
i:2Fe2++PbO2+4H++SO42﹣═2Fe3++PbSO4+2H2O
ii:…
①寫出ii的離子方程式: .
②下列實驗方案可證實上述催化過程.將實驗方案補充完整.
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量PbO2 , 溶液變紅.
b. .
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如圖所示.
①過程Ⅱ的目的是脫硫.濾液1經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復使用,其目的是(選填序號).
A.減小Pb的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率
B.重復利用NaOH,提高原料的利用率
C.增加Na2SO4濃度,提高脫硫效率
②過程Ⅲ的目的是提純,結合上述溶解度曲線,簡述過程Ⅲ的操作:
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