【題目】草酸鈷是制作氧化鈷和金屬鈷的原料。一種利用含鈷廢料(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3CaO、MgO、碳及有機(jī)物等)制取CoC2O4的工藝流程如圖

(1)“550℃焙燒的目的是___;

(2)“浸出液的主要成分是___

(3)“鈷浸出過(guò)程中Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+,反應(yīng)的離子方程式為___

(4)“凈化除雜1”過(guò)程中,先在4050℃加入H2O2,其作用是___(用離子方程式表示);再升溫至8085℃,加入Na2CO3溶液,調(diào)pH4.5濾渣1”主要成分的是___.

(5)“凈化除雜2”可將鈣、鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀過(guò)濾除去,若所得濾液中c(Ca2+)=1.0×l05mol/L,則濾液中c(Mg2+)___[已知Ksp(MgF2)=7.35×1011Ksp(CaF2)=1.05×1010.]

(6)為測(cè)定制得樣品的純度,現(xiàn)稱(chēng)取1.00g樣品,將其用適當(dāng)試劑轉(zhuǎn)化,得到草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,再用過(guò)量稀硫酸酸化,0.1000mol/LKMnO4溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),共用去KMnO4溶液26.00mL,則草酸鈷樣品的純度為___.(保留兩位小數(shù))

【答案】除去碳和有機(jī)物 NaAlO2 2Co3+++H2O=2Co2+++2H+ 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe(OH)3 7.0×10-6mol/L 95.55%

【解析】

根據(jù)流程分析可知,利用含鈷廢料(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3CaO、MgO、碳及有機(jī)物等)制取CoC2O4,需要將碳及有機(jī)物在550℃煅燒除去,利用NaOHAl2O3溶解轉(zhuǎn)化為NaAlO2進(jìn)入浸出液;利用還原劑Na2SO3Co3+還原為Co2+,同時(shí)也會(huì)將Fe3+還原為Fe2+;在凈化除雜1”過(guò)程中,需加入氧化劑,同時(shí)調(diào)節(jié)pH,將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀;然后加入過(guò)量的NaF溶液,將Mg2+、Ca2+轉(zhuǎn)化為MgF2CaF2沉淀除去;最后加入(NH4)2C2O4溶液,將Co2+轉(zhuǎn)化為CoC2O4,據(jù)此分析解答。

(1)碳及有機(jī)物具有可燃性,含鈷廢料中的碳及有機(jī)物在550℃焙燒時(shí)可以生成二氧化碳等被除去,故答案為:除去碳和有機(jī)物;

(2)各種氧化物中,只有Al2O3溶于NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O,所以浸出液的主要成分是NaAlO2,故答案為:NaAlO2

(3)“鈷浸出過(guò)程中Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+,同時(shí)Na2SO3轉(zhuǎn)化為Na2SO4,反應(yīng)的離子方程式為2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+。答案為:2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+;

(4)“凈化除雜1”過(guò)程中,需加入氧化劑,同時(shí)調(diào)節(jié)pH,將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。所以,在4050℃加入H2O2溶液,其目的是2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;再升溫至8085℃,加入Na2CO3溶液,調(diào)pH5,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,所以濾渣I”的主要成分是Fe(OH)3。答案為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;Fe(OH)3;

(5)根據(jù)Ksp(CaF2) =1.05×10-10,若所得濾液中c(Ca2+)=1.0×l0-5mol /L,則c(F-)==mol /L,則c(Mg2+)===7.0×10-6mol/L,故答案為7.0×10-6mol/L;

(6)設(shè)草酸鈷的質(zhì)量為x,根據(jù)方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,草酸根守恒可得:5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~5H2C2O4~2MnO4-,則n(CoC2O4)=n(H2C2O4)=×0.1000mol/L×0.026L=0.0065mol,該產(chǎn)品的純度為=95.55%。答案為:95.55%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)如下微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí),現(xiàn)斷開(kāi)K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時(shí)間后,斷開(kāi)K1,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn),下列有關(guān)描述正確的是

A. 斷開(kāi)K2,閉合K1時(shí),總反應(yīng)的離子方程式為:2H++2ClCl2↑+H2

B. 斷開(kāi)K2,閉合K1時(shí),石墨電極附近溶液變紅

C. 斷開(kāi)K1,閉合K2時(shí),銅電極上的電極反應(yīng)為:Cl2+2e2Cl

D. 斷開(kāi)K1,閉合K2時(shí),石墨電極作正極

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】長(zhǎng)征二號(hào)”系列火箭用的燃料是液態(tài)的偏二甲肼(C2H8N2),氧化劑是液態(tài)的N2O4,已知已知1.5g偏二甲基肼完全燃燒生成N2CO2和液態(tài)H2O放出熱量50kJ熱量。下列說(shuō)法不正確的是

A. 燃料在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒是將化學(xué)能主要轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蜋C(jī)械能

B. 液態(tài)N2O4氣化時(shí)共價(jià)鍵沒(méi)被破壞

C. 依題可知C2H8N2的燃燒熱為50kJ/mol

D. 偏二甲基肼在N2O4中燃燒時(shí)的化學(xué)方程式為:C2H8N2+2N2O4 2CO2+3N2+4H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L1鹽酸倒入小燒杯中,測(cè)出鹽酸溫度;

②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L1 NaOH溶液,并用同一溫度計(jì)測(cè)出其溫度;

③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè)法使之混合均勻,測(cè)得混合液最高溫度;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)該圖中有兩處未畫(huà)出,它們是______、__________

(2)為什么所用NaOH溶液要稍過(guò)量_________________。

(3)倒入NaOH溶液的正確操作是_______________________

(4)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1 L 1 mol·L1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng),其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為______。

(5)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g·cm3,又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c=4.18 J·g1·1。為了計(jì)算中和熱,某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下:

實(shí)驗(yàn)

序號(hào)

起始溫度t1/

終止溫度t2/

鹽酸

氫氧化鈉溶液

混合溶液

1

20.0

20.1

23.2

2

20.2

20.4

23.4

3

20.5

20.6

23.6

依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱ΔH______(結(jié)果保留一位小數(shù))。

(6)____(不能”)Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸,理由是______

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】1)在25℃、101kPa下,一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ,其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為___。

2)已知下列熱化學(xué)方程式

Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1= -25kJ·mol-1

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2= -47kJ·mol-1

Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH3= +19kJ·mol-1 ③寫(xiě)出FeO(s)CO還原成FeCO2的熱化學(xué)方程式____

3)向足量H2SO4溶液中加入100mL 0.4mol·L-1Ba(OH)2溶液,放出的熱量是5.12kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL 0.4mol·L-1鹽酸時(shí),放出的熱量為2.2kJ。則Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25℃時(shí),1.0L c mol·L-1 CH3COOH溶液與0.1mol NaOH固體混合,使之充分反應(yīng)。然后向該混合溶液中通入HCl氣體或加入NaOH固體(忽略體積和溫度變化),溶液pH隨通入(或加入)物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )

A. 水的電離程度:a>b>c

B. c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)

C. a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)

D. 該溫度下,CH3COOH的電離平衡常數(shù)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述中,正確的是(  )

A. 含20.0gNaOH的稀溶液與足量的稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的熱量,則表示中和熱的熱化學(xué)方程式為2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.8kJ·mol-1

B. 已知熱化學(xué)方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g) △H=-98.32kJ·mol-1,在容器中充入2molSO2和1molO2充分反應(yīng),最終放出的熱量為196.64kJ

C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1,則H2的燃燒熱為241.8kJ·mol-1

D. 已知石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱,那么石墨比金剛石穩(wěn)定

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫時(shí),1 mol/LHClO2和,1 mol/LHMnO4兩種酸溶液,起始時(shí)的體積均為Vo,分別向兩溶液中加水進(jìn)行稀釋?zhuān)♂尯笕芤后w積為V,所得曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ( )

A. 稀釋前分別用1mol·L-1NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液體積:HMnO4HClO2

B. 當(dāng)稀釋至pH均為3時(shí),溶液中c(ClO2-)c(MnO4-

C. 0≤pH≤5時(shí),HMnO4溶液滿(mǎn)足,pH=

D. 常溫下,濃度均為0.1mol·L-1NaClO2NaMnO4溶液的pH: NaMnO4NaClO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,下列有關(guān)敘述正確的是

A. 0.1 mol·L1 Na2CO3溶液中通入適量CO2氣體后:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)]

B. 常溫下,pH=6NaHSO3溶液中:c()c(H2SO3)=9.9×107 mol·L1

C. 等物質(zhì)的量濃度、等體積的Na2CO3NaHCO3混合:<

D. 0.1 mol·L1 Na2C2O4溶液與0.1 mol·L1 HCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸):2c()+c()+c(OH)=c(Na+)+c(H+)

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