【題目】CoCl2·6H2O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CoCl2·6H2O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+、Al3+等;
②酸性條件下,ClO3-不會氧化Co2+,ClO3-轉(zhuǎn)化為Cl-;
③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)
④CoCl2·6H2O熔點為86℃,加熱至110~120℃時,失去結(jié)晶生成無水氯化鈷。
請回答:
(1)“加Na2CO3調(diào)pH至5.2”,過濾所得到的沉淀Ⅹ成分為___________。
(2)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖所示,萃取劑使用的適宜pH范圍是___________。(填選項序號字母)
A 1.0~2.0 B 2.5~3.5 C 4.0~5.0
(3)為測定粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O含量,稱取2g的粗產(chǎn)品溶于水,配成100mL溶液,取出20mL置于錐形瓶,加入K2CrO4做指示劑( Ag2CrO4為磚紅色沉淀),用0.2mol/L的AgNO3溶液滴定至終點,重復2-3次,平均消耗AgNO3標準溶液10.00mL。該粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質(zhì)量分數(shù)為___________。用K2CrO4做指示劑時,需要控制溶液pH值為6.5~10.5,試分析原因______________________。
【答案】Fe(OH)3, Al(OH)3 B 59.5% pH太小K2CrO4氧化Cl-(或轉(zhuǎn)化為Cr2O72-); pH太大生成Ag(OH)沉淀 (或Ag2O沉淀)
【解析】
含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3調(diào)pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾后所得濾液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,向溶液中加入NaF溶液,除去鈣鎂離子,然后過濾得到的濾液中II中加入萃取劑,得到氯化鈷。
(1)根據(jù)鋁離子、鐵離子能與碳酸根離子發(fā)生雙水解生成沉淀和二氧化碳進行解答;
(2)濾液Ⅱ中加入萃取劑的作用是除去錳離子;根據(jù)圖示選擇合適的pH范圍;
(3)根據(jù)CoCl2·6H2O和AgNO3的物質(zhì)的量關(guān)系,根據(jù)用去硝酸銀的物質(zhì)的量計算出CoCl2·6H2O的質(zhì)量,再用純物質(zhì)的質(zhì)量除以樣品的質(zhì)量得到質(zhì)量分數(shù)。
(1)NaClO3的作用是將Fe2+氧化成Fe3+,加Na2CO3調(diào)pH至5.2,鋁離子與碳酸根離子發(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X的成分為:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(2)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(guān)系可知,調(diào)節(jié)溶液pH在2.5~3.5之間,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀,故選B;
(3) 設純CoCl2·6H2O的質(zhì)量為x,1mol氯離子消耗1mol銀離子,故1molCoCl2·6H2O消耗2AgNO3,根據(jù)CoCl2·6H2O和硝酸銀的物質(zhì)的量關(guān)系,
,解得:x=0.238g,原來溶液100ml,計算得到氯化鈷的質(zhì)量為20ml的液體,故要把20ml的溶液換算成100ml溶液,CoCl2·6H2O的純度為59.5% ,pH太小K2CrO4氧化Cl-(或轉(zhuǎn)化為Cr2O72-), pH太大生成AgOH沉淀,所以需要控制溶液pH值為6.5~10.5。
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【題目】一定溫度下,在三個體積相同的恒容密閉容器中發(fā)生反應:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
容器 編號 | 溫度(℃) | 起始物質(zhì)的量(mol) | 平衡物質(zhì)的量(mol) | |||
C(s) | H2O(g) | CO(g) | H2(g) | CO(g) | ||
Ⅰ | 500 | 1.0 | 1.0 | 0 | 0 | 0.4 |
Ⅱ | 500 | 0 | 0 | 2.0 | 2.0 | |
Ⅲ | 400 | 1.0 | 1.0 | 0 | 0 | 0.3 |
下列說法正確的是
A.該反應的正反應為吸熱反應
B.達到平衡時,容器內(nèi)的壓強:2PⅠ<PⅡ
C.達到平衡時,反應物的轉(zhuǎn)化率αⅠ(H2O)+αⅡ(CO)<1
D.若起始時向容器Ⅰ中加入2.7 mol C(s)、0.4mol H2O(g)、0.6mol CO(g)和0.6mol H2(g),則反應將向逆反應方向進行
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【題目】(1)向1molL﹣1的Na2CO3溶液中加酚酞試液,觀察到的現(xiàn)象是_____,原因是(離子方程式表示)_____。再向溶液中滴入過量的氯化鈣溶液,觀察到的現(xiàn)象_____,原因是(用離子方程式表示和必要的語言說明)_____
(2)某學生用中和滴定法測定某NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度,選酚酞作指示劑用鹽酸滴定待測液NaOH,判斷滴定終點時的方法是______;若滴定前平視讀數(shù),滴定終點時俯視讀數(shù),則會使所測NaOH溶液的濃度值_____(填“無影響”、“偏高”或“偏低”)
(3)某溫度下,純水的c(H+)=3×10﹣7mol/L,Na2S和NaOH兩溶液的pH均為12,則兩溶液中由水電離出的c(OH﹣)的比值為______。
(4)加熱蒸干并灼燒AlCl3溶液的產(chǎn)物是______;加熱蒸干并灼燒FeCl2溶液的產(chǎn)物是______
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【題目】下列各圖敘述正確的是
A.甲表示與發(fā)生反應過程中的能量變化,的燃燒熱為
B.乙表示恒溫恒容條件下反應中,各物質(zhì)的濃度與其速率之間的關(guān)系,其中交點A對應的狀態(tài)為化學平衡狀態(tài)
C.丙表示A、B兩物質(zhì)的溶解度隨溫度變化情況,將時A、B的飽和溶液分別升溫至時,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
D.丁表示室溫下,將鹽酸滴入氨水中,溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積變化曲線
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【題目】現(xiàn)在科學家正在尋求將太陽能轉(zhuǎn)化成化學能的方法,其中之一就是利用太陽能將分解成,再將化學能轉(zhuǎn)化為其他能源。下面是有關(guān)的能量循環(huán)示意圖,下列有關(guān)說法正確的是
A.圖中
B.如果的鍵能為,鍵能為,則斷開水蒸氣中鍵所需要的太陽能為
C.燃燒熱為
D.水蒸氣所具有的能量比液態(tài)水多
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【題目】下列依據(jù)熱化學方程式得出的結(jié)論正確的是( )
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣483.6 kJmol﹣1,則氫氣的燃燒熱為483.6 kJmol﹣1
B. 在一定溫度和壓強下,將0.5mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g),放出熱量19.3 kJ,則其熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=﹣19.3kJ/mol
C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1 2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2 則△H1>△H2
D. 已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)+4CO(g) △H=Q kJmol﹣1,則Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s) △H=﹣Q kJmol﹣1
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【題目】含氮化合物在化學工業(yè)中有著重要的應用,回答下列問題:
(1)一定條件下,硝酸銨加熱分解得到的產(chǎn)物只有N2O和H2O。250℃時,硝酸銨在密閉容器中分解達到平衡,該分解反應的平衡常數(shù)表達式為K=___________;若有1mol硝酸銨完全分解,則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為___________(設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。
(2)硝基苯甲酸乙酯在堿性條件下發(fā)生反應:O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH。兩種反應物的初始濃度均為0.80mol·L-1,T℃時測得O2NC6H4COOC2H5的轉(zhuǎn)化率α隨時間變化的數(shù)據(jù)如表所示。
t/s | 0 | 60 | 90 | 120 | 160 | 260 | 300 | 360 | 400 |
a/% | 0 | 33.0 | 41.8 | 48.8 | 58.0 | 69.0 | 70.4 | 71.0 | 71.0 |
①該反應在60~90s與90~120s內(nèi)的平均反應速率分別約為___________,___________;比較兩者大小可得出的結(jié)論是______________________。
②計算T℃時該反應的平衡常數(shù)為______________________。
③為提高O2NC6H4COOC2H5的平衡轉(zhuǎn)化率,除可適當控制反應溫度外,還可以采取的措施為______________________(寫出一條即可)。
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【題目】下列說法或表示法正確的是
A.若反應2AB(g)C(g)+3D(g)在高溫下能自發(fā)進行,其逆反應在低溫下能自發(fā)進行,則該正反應的H<0、S>0
B.在101KPa時,2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ/mol
C.一定條件下,反應2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)H<0達到平衡后,升高體系溫度反應重新達到平衡前,有2v正(O2)>v逆(SO3)
D.酸與堿恰好完全反應生成正鹽的c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L的溶液一定呈中性
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【題目】有一種有機物,因其酷似奧林匹克旗中的五環(huán)(如圖),科學家稱其為奧林匹克烴,下列有關(guān)奧林匹克烴的說法正確的是
A.該烴的一氯代物只有一種
B.該烴分子中只含非極性鍵
C.該烴完全燃燒生成H2O的物質(zhì)的量小于CO2的物質(zhì)的量
D.該烴屬于苯的同系物
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