【題目】堿式碳酸鈷[ Cox(OH)y(CO3)z ]常用作電子材料,磁性材料的添加劑,受熱時(shí)可分解生成三種氧化物。為了確定其組成,某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①稱取3.65g樣品置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi),稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;
②按如圖所示裝置組裝好儀器,并檢驗(yàn)裝置氣密性;
③加熱甲中玻璃管,當(dāng)乙裝置中____________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),停止加熱;
④打開活塞a,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后,稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;
⑤計(jì)算。
(2)步驟④中緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是_____________________
(3)某同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)裝置中存在一個(gè)明顯缺陷,為解決這一問題,可選用下列裝置中的______(填字母)連接在_________(填裝置連接位置)。
(4)若按正確裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得如下數(shù)據(jù):
乙裝置的質(zhì)量/g | 丙裝置的質(zhì)量/g | |
加熱前 | 80.00 | 62.00 |
加熱后 | 80.36 | 62.88 |
則該堿式碳酸鈷的化學(xué)式為_________________。
(5)含有Co(AlO2)2的玻璃常用作實(shí)驗(yàn)室觀察鉀元素的焰色反應(yīng),該玻璃的顏色為___________。
(6)CoCl2·6H2O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CoCl2·6H2O的一種工藝如下:
已知:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | CO(OH)2 | Al(OH)2 |
開始沉淀(PH) | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀(PH) | 4.1 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
①凈除雜質(zhì)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過程為___________(填操作名稱)、過濾。
【答案】不再有氣泡產(chǎn)生時(shí) 將裝置中產(chǎn)生的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙裝置中 D 活塞a前(或裝置甲前) Co2(OH)2CO3 藍(lán)色 2Fe2++H2O2+2H=2Fe3+ +2H2O Al(OH)3、Fe(OH)3 抑制COCl2的水解 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
【解析】
(1)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;
(2)步驟④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,以免影響測量結(jié)果;
(3)在活塞a前,加裝裝置D,裝置中盛放的堿石灰容易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳;
(4)堿式碳酸鈷樣品3.65g,反應(yīng)前乙裝置的質(zhì)量為80.00g,反應(yīng)后質(zhì)量為80.36g,據(jù)此可以計(jì)算生成水的量;反應(yīng)前丙裝置的質(zhì)量為62.00g,反應(yīng)后質(zhì)量為62.00g,據(jù)此計(jì)算產(chǎn)生二氧化碳的量,得到Co的質(zhì)量和Co原子物質(zhì)的量,根據(jù)Co、H、C元素守恒可知,來推導(dǎo)堿式碳酸鈷的化學(xué)式;
(5)含有Co(A102)2的玻璃常用作實(shí)驗(yàn)室觀察鉀元素的焰色反應(yīng),該玻璃為藍(lán)色,可以濾去黃光的干擾;
(6)向含鈷廢料中加入過量稀鹽酸,Fe、Al和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、AlCl3、CoCl2,向溶液中加入雙氧水和CoCO3,雙氧水具有強(qiáng)氧化性,能將亞鐵離子氧化為鐵離子,離子反應(yīng)方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CoCO3,調(diào)節(jié)溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后過濾,濾渣為Fe(OH)3、Al(OH)3,濾液中含有CoCl2,然后向?yàn)V液中加入稀鹽酸,抑制CoCl2水解,然后采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾方法得到CoCl26H2O;
①雙氧水具有氧化性,能氧化還原性離子;
②加入CoCO3調(diào)pH為5.2~7.6,則操作I獲得的濾渣成分為Fe(OH)3、Al(OH)3;
③CoCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽,陽離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性,加入稀鹽酸能抑制水解;
④操作Ⅱ過程為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。
(1)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;
(2)步驟④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,以免影響測量結(jié)果;
(3)在活塞a前,加裝裝置D,裝置中盛放的堿石灰容易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳;
(4)堿式碳酸鈷樣品3.65g,反應(yīng)前乙裝置的質(zhì)量為80.00g,反應(yīng)后質(zhì)量為80.36g,故生成水的質(zhì)量為80.36g-80.00g=0.36g,物質(zhì)的量為=0.02mol;反應(yīng)前丙裝置的質(zhì)量為62.00g,反應(yīng)后質(zhì)量為62.00g,生成二氧化碳的質(zhì)量為62.88g-62.00g=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=0.02mol,根據(jù)Co、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.015mol:0.02mol×2:0.02mol=2:4:2,故堿式碳酸鈷的化學(xué)式為Co2(OH)4(CO3)2;
(5)含有Co(A102)2的玻璃常用作實(shí)驗(yàn)室觀察鉀元素的焰色反應(yīng),該玻璃為藍(lán)色,可以濾去黃光的干擾;
(6)向含鈷廢料中加入過量稀鹽酸,F(xiàn)e、Al和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、AlCl3、CoCl2,向溶液中加入雙氧水和CoCO3,雙氧水具有強(qiáng)氧化性,能將亞鐵離子氧化為鐵離子,離子反應(yīng)方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CoCO3,調(diào)節(jié)溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后過濾,濾渣為Fe(OH)3、Al(OH)3,濾液中含有CoCl2,然后向?yàn)V液中加入稀鹽酸,抑制CoCl2水解,然后采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾方法得到CoCl26H2O;
①加入H2O2把二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H=2Fe3+ +2H2O;
②操作1是分離Fe(OH)3、Al(OH)3和液體的操作,是過濾,前面調(diào)節(jié)PH的目的是讓三價(jià)鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀,所以沉淀的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;
③CoCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽,陽離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性,加入稀鹽酸能抑制水解,所以加入稀鹽酸調(diào)整PH為2~3的目的是抑制CoCl2水解;
④操作2是從溶液中提取溶質(zhì)的操作,操作方法為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在密閉容器中的一定量A、B混合氣體發(fā)生反應(yīng):aA(g)+bB(g) cC(g)。平衡時(shí)測得A的濃度為0.5mol/L;保持溫度不變,將容器的容積擴(kuò)大到原來的兩倍,再次達(dá)到平衡時(shí),測得A的濃度為0.28mol/L。下列有關(guān)判斷正確的是
A. a+b=cB. 該變化使平衡正向移動(dòng)
C. B的轉(zhuǎn)化率降低D. C的體積分?jǐn)?shù)增大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產(chǎn)物Fe3O4中的Fe2+含量,請寫出酸性條件下K2Cr2O7與Fe2+反應(yīng)的離子方程式_________(K2Cr2O7被還原為Cr3+)。
(2)若需配制濃度為0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250 mL,應(yīng)準(zhǔn)確稱取K2Cr2O7________ g(保留四位有效數(shù)字,已知M(K2Cr2O7)=294.0 g·mol-1)。配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),下列儀器一定不會(huì)用到的有________。
①電子天平、跓、哿客 ④玻璃棒 ⑤250mL容量瓶、弈z頭滴管 ⑦托盤天平
(3)若配制K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),俯視刻度線,則測定結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”或“不變”,下同);滴定操作中,若滴定前裝有K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,而滴定結(jié)束后氣泡消失,則滴定結(jié)果將____________________________。
(4)用0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL未知濃度的含Fe2+的溶液。恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗10.00 mL K2Cr2O7溶液,則溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度是多少?_________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng)2A(g)+3B(g)4C(g)+D(g), 已知起始濃度c(A)=4 mol·L-1,c(B)=3 mol·L-1,C、D濃度均等于0,反應(yīng)開始2 秒后達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)D 的平衡濃度為0.5 mol·L-1,則下列說法不正確的是( )
A. 反應(yīng)速率v(C)= 1mol/(L·s) B. C的平衡濃度為4mol /L
C. A的轉(zhuǎn)化率為25% D. B的平衡濃度為1.5mol /L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知前四周期六種元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)之和為107,且它們的核電荷數(shù)依次增大。B原子的p軌道半充滿,其氫化物沸點(diǎn)是同族元素中最低的,D原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿,A與C能形成A2C型離子化和物,其中的陰、陽離子相差一個(gè)電子層,E4+離子和氬原子的核外電子排布相同。請回答下列問題:
(1)A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序是____________(填元素符號(hào))
(2)化合物BD3的分子空間構(gòu)型可描述為_________,B的原子軌道雜化類型為________。
(3)已知F元素在人體內(nèi)含量偏低時(shí),會(huì)影響O2在體內(nèi)的正常運(yùn)輸。已知F2+與KCN溶液反應(yīng)得F(CN)2沉淀,當(dāng)加入過量KCN溶液時(shí)沉淀溶解,生成配合物。則F的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為______。CN-與___________(一種分子)互為等電子體,則1個(gè)CN-中π鍵數(shù)目為___________。
(4)EO2與碳酸鋇在熔融狀態(tài)下反應(yīng),所得晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________
在該晶體中,E4+的氧配為數(shù)為____________。若該晶胞邊長為a nm可 計(jì)算該晶體的密度為__________g/cm3(阿伏加德羅常數(shù)為NA)
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【題目】某溫度下重水中存在電離平衡D2OD++OD-,D2O的離子積常數(shù)=1.0×10-12,若pD=-lgc(D+),該溫度下有關(guān)分析正確的是( )
A.0.1molNaOD溶于重水制成1L溶液,pD=13
B.將pD=4的DCl的重水溶液稀釋100倍,所得溶液pD=6
C.pD=10的NaOD的重水溶液中,由重水電離出的c(OD-)為1×10-10mol·L-1
D.向30mL0.5mol·L-1NaOD的重水溶液中加入20mL0.5mol·L-1 DCl的重水溶液,所得溶液pD=12
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【題目】電解NO制備NH4NO3的工作原理如圖所示,X、Y均為Pt電極,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充物質(zhì)A。下列說法正確的是( )
A.物質(zhì)A為HNO3
B.X電極為陽極
C.利用該裝置電解2molNO理論上可生成1.25molNH4NO3
D.Y電極反應(yīng)式為NO-3e-+4OH-=NO3-+2H2O
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【題目】鈷及其化合物可應(yīng)用與催化劑、電池、顏料與染料等。
(1)CoO是一種油漆添加劑,可通過反應(yīng)①②制備。
①2Co(s)+O2(g)=2CoO(s) ΔH1=akJ·mol-1
②2CoCO3(s) =CoO(s) + CO2 (g) ΔH2=akJ·mol-1
則反應(yīng)2Co(s)+O2(g)+2CO2(g)=2CoO3(s) 的ΔH=_________。
(2)某鋰電池的電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li+,電池反應(yīng)式為:LiC6+CoO2C6+LiCoO2
①電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________,Li+向______移動(dòng)(填“正極”或“負(fù)極“)。
②一種回收電極中Co元素的方法是:將LiCoO2與H2O2、H2SO4反應(yīng)生成CoSO4。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。
(3)BASF高壓法制備醋酸采用鈷碘催化循環(huán)過程如圖-1所示,該循環(huán)的總反應(yīng)方程式為_________________(反應(yīng)條件無需列出)
(4)某含鈷催化劑可同時(shí)催化去除柴油車尾氣中的碳煙(C)和NOx。不同溫度下,將10mol模擬尾氣(成分如下表所示)以相同的流速通過該催化劑,測得所有產(chǎn)物(CO2、N2、N2O)與NO的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果如圖-2所示.
模擬尾氣 | 氣體 | 碳煙 | ||
NO | O2 | He | ||
物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量 | 0.25% | 5% | 94.75% | a mol |
①380℃時(shí),測得排出的氣體中含0.45 mol O2和0.0525 mol CO2,則Y的化學(xué)式為__________________。
②實(shí)驗(yàn)過程中采用NO模擬NOx,,而不采用NO2的原因是______________________。
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【題目】處理超標(biāo)電鍍廢水,使其NaCN含量低于0.5 mg/L,即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),反應(yīng)分兩步進(jìn)行。第一步NaCN與NaClO反應(yīng),生成NaOCN和NaCl。第二步NaOCN與NaClO反應(yīng),生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN是弱酸,易揮發(fā),有劇毒;HCN、HOCN中N元素的化合價(jià)相同。下列說法正確的是
A. 處理NaCN超標(biāo)電鍍廢水的過程中無元素化合價(jià)的改變
B. 第一步反應(yīng)溶液應(yīng)調(diào)節(jié)為酸性,可避免生成有毒物質(zhì)HCN
C. 第二步發(fā)生的反應(yīng)為2OCN- + 3ClO- 2CO2↑ + CO32 + 3Cl- + N2↑
D. 處理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的廢水實(shí)際至少需要50 mol NaClO
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