【題目】為測(cè)定堿式碳酸鈷[COx(OH)y(CO3)z]的化學(xué)組成,研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.已知:堿式碳酸鈷受熱時(shí)可分解生成三種氧化物.
(1)按如圖所示裝置組裝好儀器,并;稱取3.65g樣品置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi),加熱,當(dāng)乙裝置中(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),停止加熱;打開(kāi)活塞a,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘,通入空氣的目的是 .
(2)某同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)中存在一個(gè)缺陷,該缺陷是 .
(3)通過(guò)正確實(shí)驗(yàn)測(cè)得乙、丙裝置增重分別為0.36g、0.88g,則該堿式碳酸鈷的化學(xué)式為 .
(4)CoCl26H2O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COCl26H2O的一種工藝如下:
已知;25℃時(shí)
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;
④操作Ⅱ過(guò)程為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾.
【答案】
(1)檢查裝置氣密性;不再有氣泡產(chǎn)生時(shí);將裝置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙裝置中
(2)未考慮空氣中的水蒸氣和二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響
(3)Co3(OH)4(CO3)2
(4)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;Fe(OH)3和Al(OH)3;抑制CoCl2的水解
【解析】解:(1)按如圖所示裝置組裝好儀器,應(yīng)首先檢驗(yàn)裝置的氣密性,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,步驟中緩緩?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, 所以答案是:檢驗(yàn)裝置的氣密性,不再有氣泡產(chǎn)生,將裝置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙裝置中;(2)空氣中的水蒸氣和二氧化碳被乙丙裝置吸收產(chǎn)生誤差,在活塞a前,加裝裝置干燥管,裝置中盛放的堿石灰用來(lái)吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳;所以答案是:未考慮空氣中的水蒸氣和二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(3)堿式碳酸鈷樣品3.65g,故生成水的質(zhì)量為0.36g,物質(zhì)的量為 =0.02mol,生成二氧化碳的質(zhì)量為0.88g,物質(zhì)的量為 =0.02mol,故氧化鈷的質(zhì)量為3.65g﹣0.36g﹣0.88g=2.41g,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)4(CO3)2 , 所以答案是:Co3(OH)4(CO3)2;(4)①三價(jià)鐵離子易轉(zhuǎn)化為沉淀,所以要加入氧化劑過(guò)氧化氫把二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子,而不會(huì)引入新的雜質(zhì),反應(yīng)的離子方程式為;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
所以答案是:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;②廢料加入鹽酸后生成氯化物,然后加入雙氧水,二價(jià)鐵離子被雙氧水氧化生成三價(jià)鐵離子,根據(jù)沉淀的pH值表格知,當(dāng)溶液的pH值為5.2時(shí),鐵離子和鋁離子被完全沉淀,當(dāng)溶液的pH值為7.6時(shí),鈷離子才開(kāi)始產(chǎn)生沉淀,所以要想將鐵離子、鋁離子和鈷離子分離,溶液的pH值應(yīng)該不小于5.2不大于7.6,則操作I獲得的濾渣成分為Fe(OH)3和Al(OH)3;
所以答案是:Fe(OH)3和Al(OH)3;③加鹽酸調(diào)整pH為2~3的目的為抑制CoCl2的水解,所以答案是:抑制CoCl2的水解.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí),生成物不因反應(yīng)條件(濃度、溫度或催化劑等)的不同而不同的是
A. 銅與硝酸B. 乙醇與氧氣
C. 鈉與氧氣D. 一氧化碳與氧氣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCCl4中含有的碳原子數(shù)為6.02×1023
B. 常溫常壓下,32gO3中含有的分子數(shù)為2×6.02×1023
C. 1mol·L-1Al2(SO4)3中含有的鋁離子數(shù)為2×6.02×10 23
D. 2molCl2與足量NaOH完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×1023
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【題目】在2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g)=2HCN(g)+6H2O(g)反應(yīng)中,已知v (HCN)=n mol/(Lmin),且v(O2)=m mol/(Lmin),則m與n的關(guān)系正確的是( )
A.m= n
B.m= n
C.m= n
D.m=2n
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】生產(chǎn)中常要控制化學(xué)反應(yīng)條件增大反應(yīng)速率.下列措施中不能加快化學(xué)反應(yīng)速率的是( )
A.盡可能使用稀溶液
B.選擇合適的催化劑
C.碾細(xì)固體反應(yīng)物
D.提高反應(yīng)體系的溫度
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL,配制時(shí)應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格和稱取的NaCl質(zhì)量分別是 ( )
A.950mL,11.2gB.500mL,117g
C.1000mL,117.0gD.任意規(guī)格,111.2g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】把3molP和2.5molQ置于2L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3P(g)+Q(g)x M(g)+2N(g),5min后達(dá)到平衡生成1molN,經(jīng)測(cè)定M的平均速率是0.1mol/(Lmin),下列敘述不正確的是( )
A.P的平均反應(yīng)速率為0.15 mol/(Lmin)
B.Q的平衡濃度為1 mol/L
C.Q的轉(zhuǎn)化率為25%
D.x等于2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在25℃時(shí),pH=12的NaOH溶液100mL,欲使它的pH降為11,需加入pH=10的NaOH溶液mL; 在25℃時(shí),有pH為a的鹽酸和pH為b的NaOH溶液等體積混合:若a+b=13,則溶液呈性;pH為2的鹽酸和pH為12的NaOH溶液,由水電離的氫離子濃度之比為 .
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