【題目】三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3是橙黃色的配合物,是合成其它一些含鈷配合物的原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3的工藝流程如圖,回答下列問題:

已知:①浸出液中含有Co2Fe2、Fe3Al3+

KspCo(OH)2=6×10-15、KspCo(OH)3=1.6×10-44

(1)加適量NaClO3的作用是___,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(2)Na2CO3調(diào)pHa”會生成兩種沉淀,分別為___(填化學(xué)式)。

(3)操作Ⅰ的步驟包括___、___、減壓過濾。

(4)流程中氧化過程應(yīng)先加入___(填氨水“H2O2),需水浴控溫在5060℃,溫度不能過高,原因是___。寫出氧化步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___,若無活性炭作催化劑,所得固體產(chǎn)物中除[Co(NH3)6]Cl3外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體,這體現(xiàn)了催化劑的___性。

【答案】Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ 6Fe2+ClO6H+=6Fe3+Cl-3H2O Fe(OH)3Al(OH)3 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 氨水 氨水溫度過高會導(dǎo)致H2O2大量分解,降低產(chǎn)率 H2O22Co2+2NH10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl312H2O 選擇性

【解析】

以含鈷廢料(含少量FeAl等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3:用鹽酸溶解廢料,得到Co2+Fe2+、Al3+的酸性溶液,加入適量的NaClO3Fe2+氧化為Fe3+,再加Na2CO3調(diào)pH,沉淀Al3+、Fe3+Fe(OH)3Al(OH)3,過濾,得到濾液,向含有Co2+的溶液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH=2-3,加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl26H2O,再依次加入氨水和H2O2,發(fā)生反應(yīng):H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O,再將沉淀在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾得到產(chǎn)品,據(jù)此分析作答。

(1)適量NaClO3的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,發(fā)生的離子反應(yīng)為:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;

(2)根據(jù)分析,加Na2CO3調(diào)pH,沉淀Al3+Fe3+Fe(OH)3Al(OH)3;

(3)為防止產(chǎn)品水解,故[Co(NH3)6]Cl3應(yīng)在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾;

(4)若先加H2O2,將Co元素氧化到Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成,故先加入氨水再加入H2O2,可防止Co(OH)3的生成,雙氧水受熱易分解,氨水溫度過高會導(dǎo)致H2O2大量分解,降低產(chǎn)率,因此需水浴控溫在5060℃,溫度不能過高;氧化步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:H2O22Co2+2NH10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl312H2O;若無活性炭作催化劑,所得固體產(chǎn)物中除[Co(NH3)6]Cl3外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體,這體現(xiàn)了催化劑的選擇性。

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】某校學(xué)生用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗。以探究苯與溴發(fā)生反應(yīng)的原理并分離提純反應(yīng)的產(chǎn)物。

請回答下列問題:

(1)寫出裝置Ⅱ中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________,其中冷凝管所起的作用為導(dǎo)氣和________,Ⅳ中球形干燥管的作用是__________

(2)實(shí)驗開始時,關(guān)閉K2、開啟K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反應(yīng)開始。Ⅲ中小試管內(nèi)苯的作用是_________________________。

(3)能說明苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)的現(xiàn)象是______________________。

(4)反應(yīng)結(jié)束后,要讓裝置Ⅰ中的水倒吸入裝置Ⅱ中以除去裝置Ⅱ中殘余的HBr氣體。簡述如何實(shí)現(xiàn)這一操作:______________________________________。

(5)純凈的溴苯是無色油狀的液體,這個裝置制得的溴苯呈紅棕色,原因是里面混有______________,將三頸燒瓶內(nèi)反應(yīng)后的液體依次進(jìn)行下列實(shí)驗操作就可得到較純凈的溴苯。①用蒸餾水洗滌,振蕩,分液;②用__________洗滌,振蕩,分液;③蒸餾。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)依照如下圖所示流程提取海帶中的碘元素。

(1)步驟①中灼燒海帶所用的儀器是__________(填序號)。

a.試管 b.坩堝 c.燒杯

(2)步驟④中用硫酸酸化的H2O2溶液將I-氧化成I2,反應(yīng)的離子方程式是__________________

(3)步驟⑤中采用的分離方法是___________________。

(4)經(jīng)步驟⑤得到含I2CCl4溶液后,繼續(xù)采取步驟⑥⑦的目的是_______________

(5)步驟⑦的反應(yīng)中,當(dāng)1molIO3-發(fā)生反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是__________mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】H2O2不穩(wěn)定、易分解,Fe3、Cu2等對其分解起催化作用,為比較Fe3Cu2H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙兩種實(shí)驗裝置。

1)若利用圖甲裝置,可通過觀察__________現(xiàn)象,從而定性比較得出結(jié)論。

2)有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是 ________。寫出H2O2在二氧化錳催化作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。

3)若利用乙實(shí)驗可進(jìn)行定量分析,圖乙中儀器A的名稱為________,實(shí)驗時均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗的因素均已忽略,實(shí)驗中還需要測量的數(shù)據(jù)是________

4)將0.1molMnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖丙所示,解釋反應(yīng)速率變化的原因:________。H2O2初始物質(zhì)的量濃度為_______(保留兩位小數(shù))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】恒溫恒容條件下發(fā)生反應(yīng):N2(g)3H2(g)2NH3(g),若將1 mol氮?dú)夂?/span>3 mol氫氣充入密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡時,氨氣的體積分?jǐn)?shù)為a。保持相同條件,在密閉容器中分別充入下列物質(zhì), 反應(yīng)達(dá)平衡時,氨氣的體積分?jǐn)?shù)不可能為a的是

A. 2 mol NH3B. 1 mol N2、3 mol H22 mol NH3

C. 0.5 mol N2、1.5 mol H21 mol NH3D. 0.1 mol N20.3 mol H21.8 mol NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】綠原酸(C16H18O9)具有較廣泛的抗菌、抗病毒、抗氧化作用,利用乙醚、60%乙醇浸泡杜仲干葉,得到提取液,進(jìn)一步獲得綠原酸粗產(chǎn)品的一種工藝流程如圖,下列說法錯誤的是(

A.綠原酸在溫水中的溶解度小于冷水中的溶解度

B.得到有機(jī)層的實(shí)驗操作為萃取分液

C.減壓蒸餾的目的防止溫度過高,綠原酸變質(zhì)

D.綠原酸粗產(chǎn)品可以通過重結(jié)晶進(jìn)一步提純

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期主族元素XY、ZW原子序數(shù)依次增大,AB、CD、E為其中兩種元素組成的常見化合物,基態(tài)Z原子核外有兩個未成對電子,A、D均含有10個電子且中心原子的雜化方式相同,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物或生成物省略),下列說法中不正確的是(

A.簡單離子半徑:Y>Z>W

B.C中混有E可用水洗方法除去

C.每個D分子周圍可以形成4個氫鍵

D.BD反應(yīng)生成Z2時,D作還原劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度時,反應(yīng)X(g)4Y(g)Z(g) ΔH=-Q kJ·mol12 L恒容密閉容器中進(jìn)行,XZ的濃度隨時間變化如圖所示,下列說法正確的是

A.2 min內(nèi),X的平均反應(yīng)速率為0.5 mol·L1·min1

B.5 min內(nèi),反應(yīng)放出的熱量為0.8Q kJ

C.5 min后,X的生成速率與Y的生成速率相等且保持不變

D.t min時,該反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗現(xiàn)象或圖像信息不能充分說明相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是

A

B

C

D

圖示

相關(guān)

信息

溫度計的水銀柱不斷上升

反應(yīng)物總能量大于生成物總能量

反應(yīng)開始后,甲處液面低于乙處液面

反應(yīng)開始后,針筒活塞向右移動

A.AB.BC.CD.D

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