【題目】一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工藝流程如下：

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

②部分陽離子開始沉淀和完全沉淀的pH見下表

③CoCl2·6H2O熔點(diǎn)86℃，易溶于水、乙醚等；常溫下穩(wěn)定，加熱至110~120℃時(shí)失去結(jié)晶水變成無水氯化鈷。

(1)寫出Co2O3與Na2SO3和鹽酸反應(yīng)的離子方程式______________________。

(2)加入NaClO3的目的是______________________；加入過量NaClO3可能生成有毒氣體，該氣體是___________(填化學(xué)式)

(3)為了除去Fe3+、Al3+，需加Na2CO3調(diào)pH，則pH應(yīng)控制的范圍為_____________________.

(4)加萃取劑的目的是___________；金屬離子在萃取劑中的萃取率與pH的關(guān)系如圖，據(jù)此分析pH的最佳范圖為___________(填字母序號(hào))。

A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5

(5)CoCl2·6H2O常用減壓烘干法烘干，原因是___________。

【答案】Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O 將Fe2+氧化成Fe3+ Cl2 5.2pH<7.6 除去溶液中的Mn2+ B 降低烘干溫度，防止產(chǎn)品熔化或分解失去結(jié)晶水變?yōu)闊o水氯化鈷

【解析】

含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MnCl2，加入NaClO3，可得到FeCl3，然后加入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，為得到CoCl26H2O晶體，應(yīng)控制溫度在86℃以下蒸發(fā)，加熱時(shí)要防止溫度過高而失去結(jié)晶水，可減壓烘干。

（1）水鈷礦的主要成分為Co2O3，加入鹽酸和亞硫酸鈉，浸出液含有Co2+，所以Co2O3和亞硫酸鈉在酸性條件下發(fā)生氧化還原，根據(jù)電荷守恒和得失電子守恒，反應(yīng)的離子方程式為：Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O；

（2）NaClO3的作用是將Fe2+氧化成Fe3+，其反應(yīng)的離子方程式為：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；在酸性條件下，過量NaClO3與氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣；

（3）Fe3+完全水解的pH為3.7，Al3+完全水解的pH為5.2，Co2+開始水解的PH為7.6，所以為了除去Fe3+、Al3+，加入Na2CO3調(diào)pH應(yīng)控制的范圍為5.2pH<7.6；

（4）根據(jù)流程圖可知，存在Mn2+、Co2+金屬離子的溶液中，加入萃取劑的目的是除去溶液中的Mn2+；由萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系可知，調(diào)節(jié)溶液PH在3.0～3.5之間，故選B；
（5）根據(jù)題意知，CoCl26H2O常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至110～120℃時(shí)，失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷，為防止其分解，制得的CoCl26H2O需減壓烘干。

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】（1）寫出以下反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式

①三氧化二鐵與稀硫酸反應(yīng)：______

②氫氧化鋁藥物治療胃酸（主要成分為鹽酸）過多：______

③氫氧化鈉溶液吸收少量二氧化硫氣體：______

（2）已知CO和CO2的混合氣體18.0g在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積為11.2L。則該混合氣體中，CO2的物質(zhì)的量為____mol。

（3）在同溫同壓下，若A容器中的O2和B容器中的SO2所含的氧原子總數(shù)相等，則A容器和B容器的體積比是____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是（ ）

A. 0.3mol·L-1A1(NO3)3溶液中含A13+數(shù)小于0.3NA

B. H2(g)+I2(g)2HI(g) △H=-akJ·mol-1，若向某密閉容器中加入NA個(gè)氫分子和NA個(gè)碘分子，則充分反應(yīng)后放出的熱量為akJ

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，（-）Zn│H2SO4(1mol·L-1)│Cu（+）原電池中，當(dāng)正極產(chǎn)生1.12LH2時(shí)，則外電路中通過的電子數(shù)為0.1NA

D. 常溫常壓下，28 g C2H4和CO的混合氣體中含有碳原子的數(shù)目為1.5NA

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。

回答下列問題：

（1）反應(yīng)的△H_______0（填“大于”或“小于”) ；100℃時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示。在0-60s時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O4）為______mol·L-1·s-1；反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為________。

（2）100℃時(shí)達(dá)到平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4）以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，經(jīng)10s又達(dá)到平衡。

a:T______100℃ （填“大于”或“小于”)，判斷理是_______________________________

b：溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2為__________。

（3）溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半，平衡向______（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)，判斷理由是_____________________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】1mL濃度均為0.10mol/L的XOH和X2CO3溶液分別加水稀釋(溶液體積為V)，溶液pH隨lgV的變化情況如圖所示，則下列說法正確的是

A. XOH是弱堿

B. pH=10的溶液中c(X+)：XOH大于X2CO3

C. 已知H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Ka2，則Ka2約為1.0×10－10.2

D. 當(dāng)lgV=2時(shí)，升高X2CO3溶液溫度，溶液堿性增強(qiáng)且c(HCO3－)/c(CO32－)減小

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列幾組物質(zhì)：

①苯和乙苯②CH3COOH和 ③CH3CH2CH2CH3和

④ CH3CH2C≡CH和CH3C≡CCH3⑤CH2=CHCH2CH3和⑥和

（1）屬于同系物的是_______(填序號(hào)，下同)；

（2）屬于同一物質(zhì)的是_______；

（3）由于碳骨架不同而產(chǎn)生的同分異構(gòu)體是_______ ；

（4）由于官能團(tuán)的位置不同而產(chǎn)生的同分異構(gòu)體是_______；

（5）具有不同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體是 _______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知巖腦砂的主要成分為NH4Cl，實(shí)驗(yàn)室可通過過量氨氣和氯氣反應(yīng)制NH4Cl。

I.實(shí)驗(yàn)室制NH4Cl

(1)寫出B中反應(yīng)的離子方程式_________________________________。

(2)為使氨氣和氯氣在D中充分混合并反應(yīng)，上述裝置的連接順序?yàn)?/span>a→d→c_____、______←j←i←h←g←b；寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。

(3)若要檢驗(yàn)NH4Cl，除蒸餾水、稀HNO3、AgNO3溶液、紅色石蕊試紙外還需要的試劑為___________。

Ⅱ：天然巖腦砂中NH4Cl，純度的測(cè)定(雜質(zhì)不影響NH4Cl純度測(cè)定)

已知：2NH4 C1+3CuO3Cu+2HC1↑+N2↑+3H2O

實(shí)驗(yàn)步驟：①準(zhǔn)確稱取1.19g巖腦砂。②將巖腦砂與足量氧化銅混合加熱(裝置如下)。

(1)連接儀器，檢查裝置氣密性：先將K中裝入水，然后加熱G，______________________，則氣密性良好。

(2)H中濃硫酸的作用是_________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，恢復(fù)至原溫，通過K測(cè)得氣體體積為224mL(換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則天然巖腦砂中NH4C1的純度為___________。(保留三位有效數(shù)字)

(4)某同學(xué)通過測(cè)I的增重來計(jì)算天然巖腦砂中NH4C1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則所得NH4C1的純度___________。(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】金屬銅能被FeCl3的濃溶液腐蝕，其化學(xué)方程式是：Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2。

現(xiàn)將有銅的印刷線路板浸入120mL FeCl3的溶液中，有9.6 g銅被腐蝕掉。取出印刷線路板，向溶液中加入8.4g鐵粉，經(jīng)充分反應(yīng)，溶液中還存在4.8g不溶物。（設(shè)溶液體積不變，且不考慮金屬離子水解）。

（1）根據(jù)9.6g銅被腐蝕，最后溶液中還有4.8g不溶物，說明溶液中肯定還有_____，所以4.8g固體不可能有____，即4.8g是_______。

（2）9.6 g銅被腐蝕生成________ mol Fe2＋。

（3）最后溶液中金屬離子物質(zhì)的量濃度c（Cu2＋）＝______，c（Fe2＋）＝________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】根據(jù)題意解答

（1）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后①中的溫度升高；②中的溫度降低．由此判斷鋁條與鹽酸的反應(yīng)是___________熱反應(yīng)，Ba（OH）28H2O與NH4Cl的反應(yīng)是________________________熱反應(yīng)．反應(yīng)過程___________________________（填“①”或“②”）的能量變化可用圖2表示．

（2）為了驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>_________（填序號(hào)）．

（3）將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖4所示（a、b為多孔碳棒）處電極入口通甲烷（填A(yù)或B），其電極反應(yīng)式為_____________________ ．

（4）如圖5是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置．請(qǐng)回答下列問題：

①當(dāng)電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，寫出該原電池正極的電極反應(yīng)式為___________________________ ．

②當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該原電池的正極為_______；該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為_____________________________．

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