【題目】CoCl2可用于電鍍,是一種性能優(yōu)越的電池前驅(qū)材料,由含鈷礦(Co元素主要以Co2O3、CoO存在,還含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素)制取氯化鈷晶體的一種工藝流程如下:
已知:①焦亞硫酸鈉Na2S2O5,常做食品抗氧化劑。CaF2、MgF2難溶于水。
②CoCl2·6H2O熔點86℃,易溶于水、乙醚等;常溫下穩(wěn)定無毒,加熱至110~120℃時,失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷。
③部分金屬離子形成氫氧化物的pH見下表:
回答下列問題:
(1)操作①的名稱為_________,NaClO3具有氧化性,其名稱為__________________。
(2)浸取中加入Na2S2O5的作用是___________________________。
(3)濾液1中加入NaClO3的作用是_________,相關的離子方程式為__________________。
(4)加入Na2CO3溶液生成濾渣2的主要離子方程式為___________________________。
(5)濾渣3主要成分為__________________(寫化學式)。濾液3經(jīng)過多次萃取與反萃取制備CoCl2晶體
(6)濾液3中加入萃取劑I,然后用稀鹽酸反萃取的目的是___________________________。
(7)制備晶體CoCl2·6H2O,需在減壓環(huán)境下烘干的原因是___________________________。
【答案】過濾 氯酸鈉 將+3價鈷還原為+2價鈷 將亞鐵離子氧化為三價鐵離子,便于分離 6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O 2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑ CaF2、MgF2 分離出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+,回收利用 降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解產(chǎn)生有毒的無水氯化鈷
【解析】
(1)操作①后得到濾液和濾渣,據(jù)此判斷;NaClO3名稱為氯酸鈉;
(2)焦亞硫酸鈉Na2S2O5,常做食品抗氧化劑,具有還原性可將+3價鈷轉化為+2價鈷;
(3)濾液1中加入NaClO3將亞鐵離子氧化為三價鐵離子,便于分離;
(4)Fe3+與CO32-結合成Fe(OH)3沉淀,據(jù)此判斷;
(5)故加入NaF后,得到的濾渣主要是CaF2、MgF2;
(6)反萃取可從有機層中獲取Mn2+、Cu2+、Zn2+;
(7)CoCl2·6H2O加熱至110~120℃時,失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷,需在減壓環(huán)境下烘干;
(1)操作①后得到濾液和濾渣,故操作①為過濾;NaClO3中氯為+5價,其名稱為氯酸鈉;
(2)下一步操作過程中加入NaClO3,調(diào)節(jié)pH3.0~3.5時,會將+3價鈷轉化為沉淀,降低產(chǎn)率,而此時+2價鈷不會轉化為沉淀,故加入Na2S2O5的作用是將+3價鈷還原為+2價鈷;
(3)NaClO3具有氧化性,可將亞鐵離子氧化為三價鐵離子,便于分離,相關的離子方程式為:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
(4)加入Na2CO3溶液生成濾渣Fe(OH)3,反應式為:2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(5)CaF2、MgF2難溶于水,故加入NaF后,得到的濾渣主要是CaF2、MgF2;
(6)濾液3中含有Mn2+、Cu2+、Zn2+,用稀鹽酸反萃取的目的是:分離出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+,回收利用;
(7) CoCl2·6H2O加熱至110~120℃時,失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷,故減壓環(huán)境下烘干的原因是:降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解產(chǎn)生有毒的無水氯化鈷;
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【題目】氧化亞銅(Cu2O)是一種用途廣泛的光電材料,某工廠以硫化銅礦石(含 CuFeS2、Cu2S等)為原料制取Cu2O的工藝流程如下:
常溫下幾種物質(zhì)開始形成沉淀與完全沉淀時的pH如下表
(1)爐氣中的有害氣體成分是___________,Cu2S與O2反應時,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。
(2)若試劑X是H2O2溶液,寫出相應反應的離子方程式:______________________。當試劑X是___________時,更有利于降低生產(chǎn)成本。
(3)加入試劑Y調(diào)pH時,pH的調(diào)控范圍是______________________。
(4)寫出用N2H4制備Cu2O的化學方程式:______________________,操作X包括___________、洗滌、烘干,其中烘干時要隔絕空氣,其目的是___________。
(5)以銅與石墨作電極,電解濃的強堿性溶液可制得納米級Cu2O,寫出陽極上生成Cu2O的電極反應式:_________________________________。
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【題目】研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應用前景;卮鹣铝袉栴}:
(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為____。元素Mn與O中,電負性較大的是___,基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是____。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為____和____。
(3)在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質(zhì)中,沸點從高到低的順序為____。
(4)硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外,還存在____。
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【題目】在密閉容器中,加入2molA和1molB發(fā)生如下反應:2A(g)+B(?)2C(g)+D(g),C的體積分數(shù)(C%) 隨時間的變化趨勢符合右下圖關系:下列說法正確的是( 。
A. E點的v(逆)大于F點的v(正)
B. 若在F點時給容器加壓,達新平衡時C的濃度將增大
C. 若給容器加熱,該反應的平衡常數(shù)K將增大
D. 恒溫恒容下達平衡后,向容器中再加入2molA和1molB,A的轉化率不發(fā)生改變
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【題目】下列說法正確的是( )
A. HF酸的電離方程式可以表示為:HF+H2OH3O++F—
B. 加入鋁粉可以釋放出氫氣的溶液中一定可以存在Na+、Cl—、NH4+、NO3—四種離子。
C. 由水電離出來的c(H+)=1×10—13mol·L—1的溶液中一定能存在CO32—、K+。
D. 向硫代硫酸鈉中滴加稀硫酸的方程式為:3S2O32- + 2H+=4S↓+2SO42—+H2O
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【題目】常溫下,HNO2的電離平衡常數(shù)為K=4.6×10-4(已知2.14),向20mL0.01molL-1HNO2溶液中逐滴加入相同濃度的NaOH溶液,測得混合液的 pH隨NaOH溶液體積的變化如圖所示,下列判斷正確的是( )
A. X=20
B. a點溶液中c(H+)=2.14×10-3molL-1
C. b點溶液中微粒濃度的大小關系為c(HNO2)>c(Na+)>c(NO2-)
D. 水的電離程度b>d
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【題目】現(xiàn)有常溫下甲、乙、丙三種溶液,甲為0.1 mol·L-1的NaOH溶液,乙為0.1 mol·L-1的HCl溶液,丙為0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,試回答下列問題:
(1)甲溶液的pH=________。
(2)丙溶液中存在的電離平衡為______________(用電離平衡方程式表示)。
(3)常溫下,用水稀釋0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液時,下列各量隨水量的增加而增大的是________(填序號)。
①n(H+) ②c(H+) ③ c(CH3COOH)/c(CH3COO-) ④c(OH-)
(4)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關系為___________。
(5)某同學用甲溶液分別滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如圖所示的兩條滴定曲線,請回答有關問題:
①甲溶液滴定丙溶液的曲線是________(填“圖1”或“圖2”)曲線。
②a=________。
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【題目】已知元素鎵和砷的單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)上有重要的用途;卮鹣铝袉栴}:
(1)砷元素基態(tài)原子的電子排布式為_______________________。
(2)砷與氫元素可形成化合物砷化氫,該化合物的空間構型為_____________,其中砷原子的雜化方式為__________。
(3)根據(jù)等電子原理,寫出由短周期元素組成且與砷化氫互為等電子體的一種離子的化學式________。
(4)已知由元素砷與鎵元素組成的化合物A為第三代半導體。已知化合物A的晶胞結構與金剛石相似,其中砷原子位于立方體內(nèi),鎵原子位于立方體頂點和面心,請寫出化合物A的化學式____________;
(5)已知鋁與鎵元素位于同一主族,金屬鋁屬立方晶系,其晶胞邊長為405 pm,密度是2.70g·cm-3,通過計算確定鋁原子在三維空間中堆積方式________________(已知NA=6.02×1023,1pm=10-10cm,4053=6.64×107);晶胞中距離最近的鋁原子可看作是接觸的,列式計算鋁的原子半徑r(A1)=______pm.(只列出計算式即可)
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【題目】工業(yè)上采用如圖裝置模擬在A池中實現(xiàn)鐵上鍍銅,在C裝置中實現(xiàn)工業(yè)KCl制取KOH溶液。
下列有關說法錯誤的是
A. a為精銅,b為鐵制品可實現(xiàn)鍍銅要求
B. c為負極,電極反應式為CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
C. 從e出來的氣體為氧氣,從f出來的氣體為氫氣
D. 鉀離子從電解槽左室向右室遷移,h口出來的為高濃度的KOH溶液
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