【題目】CoO是電子陶瓷所需的重要原料,工業(yè)上可用含有Co2O3、Fe2O3、LiAl等物質(zhì)的廢料制備CoO。生產(chǎn)流程如下:

已知:① Li2CO3微溶于水;

②部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表:

Fe3+

Co2+

Co3+

Al3+

pH(開始沉淀)

1.9

7.15

-0.23

3.4

pH(完全沉淀)

3.2

9.15

1.09

4.7

(1)步驟Ⅱ中酸溶時(shí)發(fā)生了反應(yīng):Co2O3+6H++2Cl-=2 + ↑+ 3H2O,_______此反應(yīng)的目的是_____________

(2)步驟Ⅲ中加入Na2CO3溶液的作用是___________,物質(zhì)X的化學(xué)式為___________

(3)步驟Ⅲ中加入NaF對(duì)步驟Ⅳ所起的作用是___________。

(4)將所得的草酸鈷14.7g高溫灼燒,其熱重分析圖如右圖:

寫出B點(diǎn)物質(zhì)的化學(xué)式:___________,CD段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_________________________

【答案】 Co2+、Cl2 溶解Co2O3,將三價(jià)鈷轉(zhuǎn)化為二價(jià),便于沉淀除去三價(jià)鐵 調(diào)節(jié)溶液的pH Fe(OH)3 降低溶液中的Li+濃度,避免步驟IV 中產(chǎn)生碳酸鋰沉淀 CoO 6CoO+O2=2Co3O4

【解析】(1).含鈷廢料中含有Co2O3、Fe2O3和少量Li、Al,向廢料中加入NaOH溶液,只有AlNaOH反應(yīng)生成可溶性的NaAlO2,Li和水反應(yīng)生成微溶的LiOH,然后過濾得到濾渣Co2O3、Fe2O3和少量LiOH,濾液中含有NaOHNaAlO2向?yàn)V渣中加入濃鹽酸酸溶,發(fā)生反應(yīng)Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O,離子方程式為:Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O;由表中數(shù)據(jù)和上述反應(yīng)方程式可知,發(fā)生此反應(yīng)的目的是溶解Co2O3將三價(jià)鈷轉(zhuǎn)化為Co2+,便于沉淀除去Fe3+故答案為:Co2+、Cl2溶解Co2O3,將三價(jià)鈷轉(zhuǎn)化為二價(jià),便于沉淀除去三價(jià)鐵;

(2).步驟中加入Na2CO3溶液的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,使溶液里的Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3故答案為:調(diào)節(jié)溶液的pH;Fe(OH)3

(3).步驟中加入NaF可以降低溶液中Li+濃度,避免步驟Ⅳ中產(chǎn)生Li2CO3沉淀故答案為:降低溶液中的Li+濃度,避免步驟Ⅳ中產(chǎn)生碳酸鋰沉淀

(4). ACoC2O4,n(CoC2O4)=14.7g÷147g/mol=0.1mol,m(Co)=0.1mol×59g/mol=5.9g,B點(diǎn)時(shí),固體中氧原子的物質(zhì)的量為n(O)=(7.5g5.9g)÷16g/mol=0.1mol,則鈷原子與氧原子的物質(zhì)的量之比為0.1mol:0.1mol=1:1,B點(diǎn)固體物質(zhì)的化學(xué)式為CoO;C點(diǎn)氧化物的質(zhì)量為8.03g,n(O)=(14.7g8.03g)÷16g/mol=0.133mol,鈷原子與氧原子的物質(zhì)的量之比為0.1mol:0.133mol=3:4,可知C點(diǎn)固體的化學(xué)式為Co3O4,則CD段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為6CoO+O2=2Co3O4,故答案為:CoO ;6CoO+O2=2Co3O4。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器己略去,氣密性已檢驗(yàn))。

實(shí)驗(yàn)過程:

I.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。

II.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí),夾緊彈簧夾。

III.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時(shí),關(guān)閉活塞a。

IV.……

(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式是___________。

(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________。

(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________。

(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,過程Ⅳ的操作是___________,現(xiàn)象是___________。

(5)過程III實(shí)驗(yàn)的目的是___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是( )

A. Fe3O4 溶于足量稀HNO3:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O

B. 硫化鈉的水解反應(yīng):S2-+H3O+HS-+H2O

C. 0.2mol/LNH4Al(SO4)2溶液與0.3mol/LBa(OH)2溶液等體積混合:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2A1(OH)3↓+3BaSO4

D. NH4HCO3溶液與足量Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀,具有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能,非常適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)酒精檢測(cè)。下列說法不正確的是

A. 該電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH3CH2OH+3H2O12e===2CO2↑+12H+

B. 該電池的正極反應(yīng)式為O2+4e+4H+===2H2O

C. 電流由O2所在的鉑電極經(jīng)外電路流向另一電極

D. 微處理器通過檢測(cè)電流大小而計(jì)算出被測(cè)氣體中酒精的含量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】“物質(zhì)的量”是指(  )

A.物質(zhì)的質(zhì)量

B.物質(zhì)的微觀粒子數(shù)

C.物質(zhì)的質(zhì)量與微觀粒子數(shù)

D.把物質(zhì)的質(zhì)量同微觀粒子數(shù)聯(lián)系起來的一個(gè)基本物理量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品,硫酸的消耗量常被視為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的一種標(biāo)志。目前硫酸的重要生產(chǎn)方法是“接觸法”,有關(guān)接觸氧化反應(yīng)2SO2+O22SO3的說法不正確的是

A. 該反應(yīng)為可逆反應(yīng),故在一定條件下二氧化硫和氧氣不可能全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫

B. 達(dá)到平衡后,反應(yīng)就停止了,故此時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等且均為0

C. 一定條件下,向某密閉容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,則從反應(yīng)開始到達(dá)平衡的過程中,正反應(yīng)速率不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,某一時(shí)刻,正、逆反應(yīng)速率相等

D. 在利用上述反應(yīng)生產(chǎn)三氧化硫時(shí),要同時(shí)考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問題

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( 。
A.通過石油的裂解可以獲得更多的汽油
B.蛋白質(zhì)、纖維素、油脂、聚乙烯、淀粉都是高分子化合物
C.研制乙醇汽油(汽油中添加一定比例的乙醇)技術(shù),可以降低機(jī)動(dòng)車輛尾氣中有害氣體排放
D.石油、煤、天然氣、植物油都屬于化石燃料

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在2 L密閉容器內(nèi),充入一定量的NO和O2,800 ℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),n(NO)隨時(shí)間的變化如表:

時(shí)間/s

0

1

2

3

4

5

n(NO)/mol

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

(1)反應(yīng)在1 s~2 s內(nèi),O2的物質(zhì)的量減少________mol。

(2)如圖所示,表示NO2變化曲線的是________。用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=________。

(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))。

a.v(NO2)=2v(O2) b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

c.v(NO)=2v(O2) d.容器內(nèi)密度保持不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組離子中的離子,能在溶液中大量共存的是(

A.Na、Mg2+、ClOHB.H、Ca2+、CO32-、NO3-

C.Cu2+、K、SO42-、NO3-D.Na、H、OHCa2+

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