【題目】草酸鈷可用于指示劑和催化劑的制備。用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4·2H2O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酸性條件下,ClO不會(huì)氧化Co2+,ClO轉(zhuǎn)化為Cl-;③部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Co(OH)2 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 5.2 | 9.2 | 9.6 | 9.8 |
(1)浸出過程中加入Na2SO3的主要目的是________。
(2)向浸出液中加入NaClO3的離子反應(yīng)方程式:________。
(3)已知:常溫下NH3·H2ONH4++OH- Kb=1.8×10-5
H2C2O4H++HC2O4- Ka1=5.4×10-2 HC2O4-H++C2O42- Ka2=5.4×10-5
則該流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH________7(填“>”或“<”或“=”)。
(4)加入(NH4)2C2O4 溶液后析出晶體,再過濾、洗滌,洗滌時(shí)可選用的試劑有:________。
A.蒸餾水 B.自來水
C.飽和的(NH4)2C2O4溶液 D.稀鹽酸
(5)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖,萃取劑的作用是________;其使用的適宜pH范圍是________。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5
【答案】將Co3+、Fe3+還原為Co2+、Fe2+ ClO+6Fe2+ + 6H+=== Cl-+6Fe3++3H2O < A 除去溶液中的Mn2+ B
【解析】
含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2混合液;浸出液中加入NaClO3,可將FeCl2氧化為FeCl3,加入Na2CO3調(diào)溶液pH至5.2,由表格信息可知,AlCl3、FeCl3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而被除去;過濾后所得濾液I主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,向溶液中加入NaF溶液,目的是除去鈣、鎂離子;過濾得到的濾液II中加入萃取劑除去溶液中的Mn2+,萃取后,萃取余液中加入草酸銨,過濾得到草酸鈷晶體。
(1)亞硫酸鈉具有還原性,能還原氧化性離子Fe3+、Co3+,所以浸出過程中加入Na2SO3的目的是將Fe3+、Co3+還原為Fe2+、Co2+。(2)NaClO3具有氧化性,能將浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原生成氯離子,同時(shí)生成水,離子反應(yīng)方程式為ClO3-+6Fe2++6H+=
6Fe3++Cl-+3H2O。(3)依據(jù)鹽類水解可知,鹽溶液的酸堿性取決于酸堿的強(qiáng)弱,誰強(qiáng)顯誰性,由電離常數(shù)NH3H2ONH4++OH-Kb=1.8×10-5,HCO4-H++C2O42-Ka2=5.4×10-5可知,(NH4)2C2O4溶液中銨根離子水解大于草酸根離子水解,溶液呈酸性,即PH<7。(4)為洗滌晶體附著的離子,同時(shí)不引入新的雜質(zhì)離子,過濾獲得晶體洗滌時(shí),可直接選用蒸餾水洗滌。(5)濾液中加入萃取劑的作用是除去錳離子;pH=2與pH=3時(shí)Co2+的萃取率變化不大,但pH=3時(shí)Mn的萃取率增大很多,而pH=5時(shí),Co2+的萃取率比較大,損失嚴(yán)重,故pH=3時(shí)最佳。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g) 在4種不同情況下反應(yīng)速率分別如下,其中反應(yīng)速率v最大的是
A. v(A)=0.15mol/(L·min) B. v (B)=0.6 mol/(L·min)
C. v (C)=0.3 mol/(L·min) D. v (D)=0.1 mol/(L·min)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.控制變量法是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種常用方法。下表是某學(xué)習(xí)小組研究等物質(zhì)的量濃度的稀硫酸和鋅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析以下數(shù)據(jù),回答下列問題:
序號(hào) | 硫酸的體積/mL | 鋅的質(zhì)量/g | 鋅的形狀 | 溫度/℃ | 完全溶于酸的時(shí)間/s | 生成硫酸鋅的質(zhì)量/g |
1 | 50.0 | 2.0 | 薄片 | 25 | 100 | m1 |
2 | 50.0 | 2.0 | 顆粒 | 25 | 70 | m2 |
3 | 50.0 | 2.0 | 顆粒 | 35 | 35 | m3 |
4 | 50.0 | 2.0 | 粉末 | 25 | 45 | 5.0 |
5 | 50.0 | 6.0 | 粉末 | 35 | 30 | m5 |
6 | 50.0 | 8.0 | 粉末 | 25 | t6 | 16.1 |
7 | 50.0 | 10.0 | 粉末 | 25 | t7 | 16.1 |
(1)化學(xué)反應(yīng)速率本質(zhì)上是由物質(zhì)的性質(zhì)決定的,但外界條件也會(huì)影響反應(yīng)速率的大小。本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3對(duì)比得出的結(jié)論是______________________________。
(2)我們最好選取實(shí)驗(yàn)________(填3個(gè)實(shí)驗(yàn)序號(hào))研究鋅的形狀對(duì)反應(yīng)速率的影響。
(3)若采用與實(shí)驗(yàn)1完全相同的條件,但向反應(yīng)容器中滴加少量硫酸銅溶液,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率明顯加快。原因是______________________________。
(4)利用表中數(shù)據(jù),可以求得:硫酸的物質(zhì)的量濃度是________mol/L。
Ⅱ.某溫度時(shí),在5 L的容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。請(qǐng)通過計(jì)算回答下列問題:
(5)反應(yīng)開始至2 min,Y的平均反應(yīng)速率______________________。
(6)分析有關(guān)數(shù)據(jù),寫出X、Y、Z的反應(yīng)方程式_________________。
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【題目】已知溶液中:氧化性IO3—>I2>SO32-。向含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如右圖所示,下列說法正確的是
A. a點(diǎn)反應(yīng)的還原劑是NaHSO3,被氧化的元素是碘元素
B. b點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式是:3HSO3-+IO3-+3OH-=3SO42-+I-+3H2O
C. c點(diǎn)到d點(diǎn)的反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移0.6mol電子
D. 往200mL 1 mol/L的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液,反應(yīng)開始時(shí)的離子方程式是:5 HSO3- + 2IO3- == I2+ 5SO42-+ 3H++ H2O
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【題目】短周期M、N兩種元素對(duì)應(yīng)的簡單離子分別為mMa+、n Nb-,若離子的核外電子排布相同,則下列關(guān)系不正確的是( )
A. 原子半徑:M < NB. 離子半徑:M < N
C. 原子序數(shù):M > ND. 主族序數(shù):M < N
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【題目】(1)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3和NH4NO3,如圖所示,
在Ⅰ中,NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng),其化學(xué)方程式是:__________________________
(2)Ⅱ中,2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g).在其他條件相同時(shí),分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下溫度變化的曲線(如圖).
①p1、p2的大小關(guān)系p1 ________ p2(填大于、等于、小于) .
②隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是_________________________
(3)Ⅲ中,降低溫度,將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(1)再制備濃硝酸.
N2O4與O2, H2O化合的化學(xué)方程式是______________________________
(4)Ⅳ中,電解NO制備NH4NO3,其原理原理如下圖所示,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3, 需補(bǔ)充物質(zhì)___________ ,說明理由:___________________.
.
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn),以檢驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
(1)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),裝置②中反應(yīng)后溶液的溫度________。
a.升高 b.降低 c.不變
(2)裝置①中發(fā)生的反應(yīng),反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量_________。
a.高 b.低 c.相等
(3)已知斷裂1 mol共價(jià)鍵需要吸收的能量分別為H-H:436kJ,I-I:151 kJ,H-I:299kJ。則反應(yīng)H2+I2=2HI的能量變化為_______。
a.吸熱 b.放熱 c.無能量變化
(4)堿金屬單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物與堿金屬的活潑性有關(guān)。若某同學(xué)做了鋰單質(zhì)在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),他得到的產(chǎn)物應(yīng)為_____。(填化學(xué)式)
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【題目】下圖分別表示生物體內(nèi)的生物大分子的部分結(jié)構(gòu)模式圖,據(jù)圖回答:
(1)甲圖中的三種物質(zhì)都是由許多 連接而成的,其中屬于植物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)是 。這三種物質(zhì)中,在功能上與另外兩種截然不同的是 ,這種物
質(zhì)參與細(xì)胞中 的構(gòu)成。
(2)乙圖所示化合物的基本組成單位可用圖中字母 表示,各基本單位之間是通過 (填①、②或③)連接起來的。
(3)由b形成的多聚體能儲(chǔ)存大量的遺傳信息,原因是 的排列方式是多樣的。
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【題目】濃硫酸分別和三種鈉鹽反應(yīng),下列分析正確的是
A. 對(duì)比①和②可以說明還原性Br->Cl-
B. ①和③相比可說明氧化性Br2>SO2
C. ②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致,說明酸性H2SO4>HCl
D. ③中濃H2SO4被還原成SO2
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