【題目】利用水鈷礦（主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等）可以制取多種化工試劑，以下為草酸鈷晶體和氯化鈷晶體的制備流程，回答下列問題：

已知：①浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。

②沉淀Ⅰ中只含有兩種沉淀。

③流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表：

沉淀物

開始沉淀

完全沉淀

Fe(OH)3

2.7

3.7

Fe(OH)2

7.6

9.6

Co(OH)2

7.6

9.2

Al(OH)3

4.0

5.2

Mn(OH)2

7.7

9.8

（1）浸出過程中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為___。

（2）NaClO3在浸出液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

（3）加入Na2CO3調(diào)pH至5.2，目的是___；萃取劑層含錳元素，則沉淀Ⅱ的主要成分為__。

（4）操作Ⅰ包括：將水層加入濃鹽酸調(diào)整pH為2～3，___、___、過濾、洗滌、減壓烘干等過程。

（5）為測定粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的含量，稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水，加入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液，過濾、洗滌、干燥，測沉淀質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%，其原因可能是___（回答一條原因即可）。

（6）將5.49g草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)置于空氣中加熱，受熱過程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì)，其質(zhì)量如表。

溫度范圍/℃

150～210

290～320

固體質(zhì)量/g

4.41

2.41

經(jīng)測定，整個受熱過程，只產(chǎn)生水蒸氣和CO2氣體，則290～320℃溫度范圍，剩余的固體物質(zhì)化學(xué)式為___。[已知：CoC2O4·2H2O的摩爾質(zhì)量為183g·mol-1]

【答案】1:1 使和沉淀完全 CaF2和MgF2 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 粗產(chǎn)品中結(jié)晶水含量低(或粗產(chǎn)品中混有氯化鈉雜質(zhì)) Co3O4(或 CoO·Co2O3)

【解析】

水鈷礦中加入鹽酸，可得CoCl3、FeCl3、AlCl3、MnCl2、MgCl2、CaCl2，信息①中浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等，則進(jìn)入的Na2SO3將Co3+、Fe3+還原為Co2+、Fe2+，工藝流程最終得到草酸鈷，加入NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，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、MnCl2、MgCl2、CaCl2，用NaF溶液除去鈣、鎂，過濾后，向濾液中加入萃取劑，將錳離子萃取，萃取后的余液中主要含有CoCl2，進(jìn)入草酸銨溶液得到草酸鈷。

（1）浸出過程中主要發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是： Co2O3是氧化劑，是還原劑，二者的物質(zhì)的量之比為1:1，故答案為：1:1

（2）NaClO3在浸出液中是將Fe2+氧化為Fe3+，故發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

，故答案為：

（3）通過信息③可知，加入Na2CO3調(diào)pH至5.2，可得到Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，故目的是使和沉淀完全；萃取劑層含錳元素，說明溶液中的除錳離子和鈷離子以外的金屬陽離子均已除去，故加入NaF溶液是除Ca2+和Mg2+，則沉淀Ⅱ的主要成分為CaF2和MgF2，故答案為：使和沉淀完全 CaF2和MgF2。

（4）從溶液中析出晶體，都要經(jīng)過：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥的過程，故答案為：蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶

（5）該步驟是通過加入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液，過濾、洗滌、干燥，測沉淀質(zhì)量的方法來計算粗產(chǎn)品中的，粗產(chǎn)品中氯元素的含量偏高則結(jié)果偏高，故可能的原因有可能是結(jié)晶水不足，或者結(jié)晶過程析出了氯化鈉，故答案為：粗產(chǎn)品中結(jié)晶水含量低(或粗產(chǎn)品中混有氯化鈉雜質(zhì))；

（6）草酸鈷晶體為，計算可知150～210℃時， ，可知此時失去全部結(jié)晶水；210～290℃時，氣體產(chǎn)物為CO2，此時根據(jù)質(zhì)量守恒可求得2.41g固體中含O原子，故產(chǎn)物為Co3O4或者CoO·Co2O3，故答案為：Co3O4(或 CoO·Co2O3)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）寫出下列物質(zhì)在水溶液中的電離方程式：

CH3COOH____HClO4_____

Fe(OH)3____Ba(OH)2_____

NaHSO4____

（2）常溫下2.3g乙醇和一定量的氧氣混合，點燃恰好完全燃燒，生成液態(tài)水和CO2放出68.35kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：___。

（3）根據(jù)下列熱化學(xué)方程式分析，C(s)的燃燒熱△H等于___。

C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g) △H1＝＋175.3kJ·mol-1

2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) △H2＝-566.0kJ·mol-1

2H2(g) + O2(g)=2H2O(l) △H3＝-571.6kJ·mol-1

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列8種化學(xué)符號：、、、、、、、。

(1)表示核素的符號共______種。

(2)互為同位素的是________________。

(3)質(zhì)量相同的H216O和D216O所含中子數(shù)之比為________。

根據(jù)周期表對角線規(guī)則，金屬Be與Al單質(zhì)及其化合物性質(zhì)相似。試回答下列問題：

(4)寫出Be與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2[Be(OH)4]的離子方程式：__________________

(5)Be(OH)2與Mg(OH)2可用____________________試劑鑒別。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它們都可看做化學(xué)平衡。請根據(jù)所學(xué)的知識回答：

（1）0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液，在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序為_________。

（2）0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液，請分析NaHCO3溶液顯堿性的原因：________。

（3）FeCl3溶液，實驗室中配制FeCl3溶液時常加入____________以抑制其水解。

（4）向含有AgI固體的飽和溶液中：

①加入固體AgNO3，則c(I－)_____(填“變大”、“ 變小”或“不變”，下同)，c(Ag＋)__。

②若改加更多的AgI，則c(Ag＋)將____。

③若改加Na2S固體，則c(I－)____，c(Ag＋)_____。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】CO在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究中有著重要的應(yīng)用。

(1)CO催化脫硫：科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)CoS對CO還原SO2實現(xiàn)脫硫、并回收S有很好的催化效果，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

(2)CO催化脫氮：在一定溫度下，向2 L的恒容密閉容器中充入4.0 mol NO2和4.0 mol CO，在催化制作用下發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH=-1227.8 kJ/mol，測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

時間

濃度

0 min

5 min

10 min

15 min

20 min

c(NO2)/mol·L-1

2.0

1.7

1.56

1.5

1.5

c(N2)/mol·L-1

0

0.15

0.22

0.25

0.25

①其他條件不變，若不使用催化劑，則0～5 min內(nèi)NO2的轉(zhuǎn)化率將_____(填“變大”“變小”或“不變”)。

②下列表述能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(填序號)。

A．CO的化學(xué)反應(yīng)速率為N2的4倍 B．氣體的顏色不再變化

C．化學(xué)平衡常數(shù)K不再變化 D．混合氣體的密度不再變化

③有利于提高該反應(yīng)中NO2平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_____(填序號)。

A．高溫低壓 B．低溫高壓 C．高溫高壓 D．低溫低壓

(3)CO與Ni發(fā)生羰化反應(yīng)形成的絡(luò)合物可作為催化烯烴反應(yīng)的催化劑。Ni的羰化反應(yīng)為Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH＜0，T0溫度下，將足量的Ni粉和3.7 mol CO加入到剛性密閉容器中，10 min時反應(yīng)達(dá)到平衡，測得體系的壓強(qiáng)為原來的。則：

①0～10 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(Ni)=___g·min-1。

②研究表明，正反應(yīng)速率v正=k正·x4(CO)，逆反應(yīng)速率v逆=k逆·x[Ni(CO)4](k正和k逆分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))，計算T0溫度下的=__。

③T1溫度下測得一定的實驗數(shù)據(jù)，計算得到v正~x(CO)和v逆~x[Ni(CO)4]的關(guān)系如圖所示。當(dāng)降低溫度時，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點分別為_______、_______(填字母)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】用除去表面氧化膜的細(xì)鋁條緊緊纏繞在溫度計上（如圖），將少許硝酸汞溶液滴到鋁條表面，置于空氣中，很快鋁條表面產(chǎn)生“白毛”，且溫度明顯上升。下列分析錯誤的是

A.Al和O2化合放出熱量B.硝酸汞是催化劑

C.涉及了：2Al+3Hg2+→2Al3++3HgD.“白毛”是氧化鋁

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】全氮類物質(zhì)因具有超高能量而成為超高含能材料的典型代表。我國科學(xué)家成功合成了全氮陰離子鹽——(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，是該領(lǐng)域的重大突破。

（1）氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。

（2）構(gòu)成該全氮陰離子鹽的離子是Cl－、H3O＋、NH4+和________。

（3）氯與氫之間的作用對全氮陰離子鹽的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。結(jié)合原子結(jié)構(gòu)解釋氯元素非金屬性強(qiáng)的原因：________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】綠礬中FeSO4·7H2O含量的測定，若用容量法測定綠礬中FeSO4·7H2O的含量。滴定反應(yīng)是：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。

實驗方案如下：①稱取15.041g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容。

②量取25.00mL 待測溶液于錐形瓶中。

③用0.0500mol/LKMnO4溶液（硫酸酸化）滴定至終點，記錄初讀數(shù)和末讀數(shù)。

④ 。

⑤ 數(shù)據(jù)處理。

（1）上述實驗方案中的步驟④是______。潔凈的滴定管在滴定前必須進(jìn)行的操作有：

①檢驗活塞是否漏水；

②_______；

③向滴定管中加入KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液到0刻度以上，趕走尖嘴部位的氣泡，調(diào)節(jié)初讀數(shù)。

（數(shù)據(jù)處理）某小組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗次數(shù)

初讀數(shù)（mL）

末讀數(shù)（mL）

1

0.20

21.40

2

0.00

21.00

3

1.60

26.60

（2）上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______（用小數(shù)表示，保留三位小數(shù)）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在某恒溫恒容的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：2A（g）+B（g）C（g）△H＜0。開始充入2mol A和2mol B，并達(dá)到平衡狀態(tài)，下列說法正確的是

A. 再充入2mol A，平衡正移，A的轉(zhuǎn)化率增大

B. 如果升高溫度，C的體積分?jǐn)?shù)增大

C. 如果增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡一定向正反應(yīng)方向移動，B的體積分?jǐn)?shù)減小

D. 再充入1mol C，C的物質(zhì)的量濃度將增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案