【題目】鈷的化合物用途廣泛。一種利用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoCl2·6H2O粗品的工藝流程如下:
已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)的pH如下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③CoCl2·6H2O熔點(diǎn)為86℃,加熱至110℃~120℃時(shí),失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷。
請回答下列問題:
(1)寫出“浸出”時(shí)Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_____________________________。
(2)加入NaClO3的作用是______________________________。
(3)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如下圖所示。向“濾液II”中加入萃取劑的主要目的是___________________,使用萃取劑時(shí)最適宜的pH是_____(填字母序號(hào))。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C5.0~5.5 D.9.5~9.8
(4)“除鈣、鎂”是將溶液中Ca2+與Mg2+轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀。已知某溫度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11 , Ksp(CaF2)=1.05×10-10 。 當(dāng)加入過量NaF后,所得濾液c (Mg2+)/c (Ca2+)=________。
(5)制得的CoCl2·6H2O粗品經(jīng)進(jìn)一步提純得到CoCl2·6H2O晶體,在烘干晶體時(shí)需采用減壓烘干,其原因是___________________________________________。
【答案】Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O 將Fe2+氧化為Fe3+ 除去Mn2+ B 0.7 降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解
【解析】
(1)Co2O3與加入的亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng),再根據(jù)化合價(jià)升降法進(jìn)行配平;
(2)根據(jù)陽離子完全沉淀的pH值表中數(shù)據(jù)可知,Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,易于調(diào)節(jié)pH沉淀除去,而NaClO3具有強(qiáng)氧化性,據(jù)此分析;
(3)結(jié)合工業(yè)流程易知,“濾液II”中存在錳元素,根據(jù)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系選取適宜的pH范圍;
(4)根據(jù)Ksp(MgF2)=7.35×10-11 , Ksp(CaF2)=1.05×10-10公式推導(dǎo)c(Mg2+)/c(Ca2+)的值;
(5)結(jié)合已知信息③加熱至110℃~120℃時(shí),失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷分析作答。
(1)Co2O3的化合價(jià)為+3價(jià),而浸出液中的Co為+2價(jià),顯然其與加入的亞硫酸鈉發(fā)生了氧化還原反應(yīng),其化學(xué)方程式為:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;
(2)NaClO3具有強(qiáng)氧化性,可將Fe2+氧化為Fe3+,易于沉淀,則NaClO3的作用為:將Fe2+氧化為Fe3+,
故答案為:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;將Fe2+氧化為Fe3+;
(3)萃取前溶液中的Co2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Al3+已經(jīng)被除去,還剩下Mn2+,故萃取的目的是除去Mn2+,最適應(yīng)的pH應(yīng)該是Mn2+萃取率最高的,故B項(xiàng)正確,
答案選B。
(4)c (Mg2+)/c (Ca2+) = = = = 0.7,
故答案為:0.7;
(5)因?yàn)?/span>CoCl2·6H2O晶體加熱至110℃~120℃時(shí),失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷,因此減壓烘干,可以降低烘干的溫度,防止產(chǎn)品分解,
故答案為:降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置探究氨的還原性,A為氨氣的制備裝置。完成下列填空:
中通過加熱固體來制備氨氣,除鐵架臺(tái)含鐵夾和酒精燈外還需用到的是______選填下列儀器編號(hào)。
補(bǔ)充完整后,有同學(xué)認(rèn)為裝置在安全性上還存在缺陷,需要在______填序號(hào)連接圖所示裝置。
之間
之間
之間
之后
按照改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)氣密性后,先將C處的鉑絲加熱到紅熱,再將A處氣體通過B裝置片刻后,撤去C處酒精燈繼續(xù)反應(yīng),可觀察到的部分現(xiàn)象為:鉑絲保持紅熱,D中溶液變紅。
中所得混合氣體通過B后會(huì)產(chǎn)生,B中反應(yīng)的還原劑是______。
寫出C中與反應(yīng)的化學(xué)方程式______,可用于判斷該反應(yīng)是放熱還是吸熱的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______。
使D中石蕊溶液變紅的物質(zhì)是______填寫化學(xué)式。
有同學(xué)認(rèn)為,D中溶液內(nèi)可能含有,如何檢驗(yàn)______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】不同溫度T1、T2時(shí),硫酸鋇在水中的溶解平衡曲線如圖所示,已知硫酸鋇的溶度積隨溫度升高而增大,下列說法正確的是
A. 升高溫度,可以使溶液由b點(diǎn)變?yōu)?/span>d點(diǎn)
B. 加入BaCl2固體,可以使溶液由a點(diǎn)變?yōu)?/span>c點(diǎn)
C. c點(diǎn)表示在T1、T2溫度下溶液中均有固體析出
D. T1溫度下,恒溫蒸發(fā)溶劑,可以使溶液由d點(diǎn)變?yōu)?/span>T1曲線上a、b之間某一點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)主要用于制革、印染、電鍍等.其水溶液中存在平衡:Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+。以鉻酸鉀(K2CrO4)為原料,用電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如圖
①寫出陰極區(qū)的電極反應(yīng)式___________________,透過離子交換膜的離子是____________,移動(dòng)方向?yàn)?/span>____________(填“由左向右”或“由右向左)。
②陽極區(qū)能得到重鉻酸鉀溶液的原因?yàn)?/span>_______________________________________________________。
(2)工業(yè)上采用下面的方法處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水:廢水中加入適量NaCl,以鐵為電極進(jìn)行電解,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,關(guān)于上述方法,下列說法正確的是_______(填字母序號(hào))。
A.陰極反應(yīng):2H++2e-===H2↑
B.陽極反應(yīng):Fe-3e-===Fe3+
C.在電解過程中當(dāng)電路轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí),被還原的Cr2O72-為0.05mol
D.可以將鐵電極改為石墨電極
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,如圖為用一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液Y滴定10 mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸X的圖象,依據(jù)圖象推出X和Y的物質(zhì)的量濃度是下表內(nèi)各組中的
A | B | C | D | |
X/mol·L-1 | 0.12 | 0.09 | 0.04 | 0.03 |
Y/mol·L-1 | 0.04 | 0.03 | 0.12 | 0.09 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】燃煤煙氣中含有大量SO2和NO,某科研小組研究SO2和NO的吸收方法。
回答下列問題:
(1)已知SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) △H1=-241.6 kJ· mol-1
NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g) △H2=-199.8kJ· mol-1
則反應(yīng)SO3(g)+NO(g) SO2(g)+NO2(g)的△H=________kJ· mol-1
(2)在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入1 molNO和1molO3發(fā)生反應(yīng)NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g),2min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)。
①若測得2min內(nèi)v(NO)=0.21 mol· L-1· min-1,則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α1=________;若其它條件保持不變,在恒壓條件下進(jìn)行,則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α2________α1(填“>”“<”或“=”)
②保持溫度不變,向2min后的平衡體系中再加入0.3 moNO2和0.04 molNO,此時(shí)平衡將向________(填“正”或“逆”)方向移動(dòng)
③該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如下圖所示,反應(yīng)在t1、t3、t5時(shí)刻均達(dá)到平衡狀態(tài)。t2、t6時(shí)刻都只改變了某一個(gè)條件,則t2時(shí)刻改變的條件是________,t6時(shí)刻改變的條件是________,t4時(shí)刻改變條件后v(正) ________v(逆)(填“>”“<”或“=”)
(3)處理煙氣中SO2也可采用堿液吸收法。已知25℃時(shí),K(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7;Ksp(CaSO4)=7.1×10-5。
第1步:用過量的濃氨水吸收SO2,并在空氣中氧化;
第2步:加入石灰水,發(fā)生反應(yīng)Ca2++2OH-+2NH4++SO42-CaSO4↓+2NH3·H2O。
①25℃時(shí),0.1mol·L-1(NH4)2SO3溶液呈________ (填“酸性”“堿性”或“中性”)。
②計(jì)算第2步反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________(列出計(jì)算式即可)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】改變0.1二元弱酸溶液的pH,溶液中的、、的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的變化如圖所示[已知]。
下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. pH=1.2時(shí),
B.
C. pH=2.7時(shí),
D. pH=4.2時(shí),
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以粉煤灰(主要成分為Al2O3、SiO2,還含少量Fe2O3等)為原料制取氧化鋁的部分工藝流程如下:
(1)“酸浸”過程發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________________。
“酸浸”在恒容密閉反應(yīng)釜中進(jìn)行,溫度不宜過高的原因是________________________________________________________________________。
(2)“除鐵”生成Fe(OH)3的離子方程式為_________________,檢驗(yàn)溶液中鐵元素已經(jīng)除盡的方法是________________________________________________________________________。
(3)“結(jié)晶”是向濃溶液中通入HCl氣體,從而獲得AlCl3·6H2O晶體的過程,溶液中Al3+和鹽酸的濃度隨通氣時(shí)間的變化如下圖所示。Al3+濃度減小的原因是_________________________。
(4)上述流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)是____。
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