【題目】CoCO3主要用作選礦劑、偽裝涂料的顏料等。用鈷礦石(含Co2O3·CoO及少量Fe2O3、Al2O3、MnO2等)生產(chǎn)CoCO3的流程如下:
下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(“沉淀完全”是指溶液中離子濃度低于1.0×10-5 mol·L-1)
Al3+ | Fe3+ | Fe2+ | Mn2+ | Co2+ | |
開始沉淀的pH | 4.0 | 2.7 | 7.6 | 7.7 | 7.6 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.6 | 9.8 | 9.2 |
(1)寫出“浸取”步驟Co2O3·CoO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ______________________ 。
(2)“浸取”步驟除Co2O3·CoO外,鈷礦石中還能被Na2SO3還原的物質(zhì)有______ (填化學式)。
(3)加NaClO3的目的是氧化Fe2+,NaClO3的用量過多會造成的不良后果是 _________ 。
(4)“沉鈷”步驟向CoCl2溶液加入NH4HCO3溶液需要55~57 ℃條件下進行,溫度控制在
55~57 ℃的原因為 ________________________________________________________ 。
(5)已知金屬萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖所示。請補充完整由“氧化”后的溶液制備CoCO3的實驗方案:向“氧化”后的溶液中加入_______________________,得較純CoCl2溶液,加入NH4HCO3溶液沉鈷得CoCO3。(實驗中須使用試劑:Na2CO3溶液、金屬萃取劑、鹽酸)。
【答案】Co2O3·CoO+SO32-+6H+===3Co2++SO42-+3H2O Fe2O3、MnO2 與Cl-反應(yīng)生成Cl2污染環(huán)境或?qū)?/span>Co2+氧化成Co3+ 溫度過高NH4HCO3易分解,溫度過低反應(yīng)速率緩慢 Na2CO3溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH至5.2~7.6,過濾,向濾液中加入鹽酸調(diào)pH至3.5左右(3.0~4.0均可) ,加入金屬萃取劑萃取2~3次,靜置后分液
【解析】
由化學工藝流程可知,“浸取”步驟時,Co2O3·CoO、Fe2O3、Al2O3、MnO2與鹽酸和亞硫酸鈉反應(yīng),得到含有Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+的溶液,向浸取液中加入NaClO3的目的是氧化Fe2+,向“氧化”后的溶液中加入Na2CO3溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH至5.2~7.6,使Fe3+和Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去,過濾,向濾液中加入鹽酸調(diào)pH至3.5左右(3.0~4.0均可) ,加入金屬萃取劑萃取2~3次,靜置后分液,除去Mn2+,得較純CoCl2溶液,加入NH4HCO3溶液沉鈷得CoCO3。
(1)“浸取”步驟中,酸性條件下Co2O3·CoO與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈷,反應(yīng)的離子方程式為Co2O3·CoO+SO32-+6H+=3Co2++SO42-+3H2O,故答案為:Co2O3·CoO+SO32-+6H+=3Co2++SO42-+3H2O;
(2)“浸取”步驟除Co2O3·CoO外,具有氧化性的Fe2O3和MnO2也能與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸錳,故答案為:Fe2O3、MnO2;
(3)加NaClO3的目的是氧化Fe2+,若NaClO3的用量過多,會與鹽酸反應(yīng)生成氯氣污染環(huán)境,也可能將Co2+氧化成Co3+,故答案為:與Cl-反應(yīng)生成Cl2污染環(huán)境或?qū)?/span>Co2+氧化成Co3+;
(4)55~57 ℃條件下向CoCl2溶液加入NH4HCO3溶液的目的是沉鈷得CoCO3,若溫度過高,NH4HCO3易分解,溫度過低反應(yīng)速率緩慢,所以反應(yīng)時需溫度控制在55~57 ℃,故答案為:溫度過高NH4HCO3易分解,溫度過低反應(yīng)速率緩慢;
(5)由流程圖可知,“氧化”后的溶液制備CoCO3的實驗方案為,向“氧化”后的溶液中加入Na2CO3溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH至5.2~7.6,使Fe3+和Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去,過濾,向濾液中加入鹽酸調(diào)pH至3.5左右(3.0~4.0均可) ,加入金屬萃取劑萃取2~3次,靜置后分液,除去Mn2+,得較純CoCl2溶液,加入NH4HCO3溶液沉鈷得CoCO3,故答案為:Na2CO3溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH至5.2~7.6,過濾,向濾液中加入鹽酸調(diào)pH至3.5左右(3.0~4.0均可) ,加入金屬萃取劑萃取2~3次,靜置后分液。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鋁、鈦、鋇(第2主族)等元素在能源、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題:
(1)與鈦同周期的所有副族元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與基態(tài)鈦原子相同的元素有___________種;鶓B(tài)Ti2+的最外層電子排布式為______________________。
(2)鋁的逐級電離能數(shù)據(jù)為:I1=580kJ/mol、I2=1820 kJ/mol、I3=2750 kJ/mol、I4=11600kJ/mol。請分析數(shù)據(jù)規(guī)律,預(yù)測鋇的逐級電離能的第一個數(shù)據(jù)“突躍”點出現(xiàn)在___________之間(用I1、I2、I3……等填空)
(3)已知第ⅡA族元素的碳酸鹽MCO3熱分解的主要過程是:M2+結(jié)合碳酸根離子中的氧離子。則CaCO3、BaCO3的分解溫度較高的是___________(填化學式),理由是___________。
(4)催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
①M中,碳原子的雜化類型有___________。
②M中,不含___________(填標號)
A.π鍵 B.σ鍵 C.配位鍵 D.氫鍵 E.離子鍵
(5)氫化鋁鈉(NaAlH4)是一種新型輕質(zhì)儲氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,為長方體。寫出與AIH4-空間構(gòu)型相同的一種分子___________(填化學式)。NaAlH4晶體中,與AlH4-緊鄰且等距的Na+有___________個:NaAlH4晶體的密度為___________g/cm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將2.8 g CO和0.2 g H2在足量的氧氣中充分燃燒,使生成的CO2和水蒸氣通過過量的過氧化鈉,完全反應(yīng)后固體的質(zhì)量變化量是( )
A. 增加了3.0 gB. 減少了3.0 gC. 增加了2.6 gD. 減少了2.6 g
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯磺化劑,用于制作藥品、染料、表面活性劑等。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表:
物質(zhì) | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 其它性質(zhì) |
SO2Cl2 | -54.1 | 69.1 | ①易水解,產(chǎn)生大量白霧 ②易分解:SO2Cl2SO2↑+Cl2↑ |
H2SO4 | 10.4 | 338 | 吸水性且不易分解 |
實驗室用干燥、純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯,裝置如圖所示(夾持儀器已省略),請回答有關(guān)問題:
(1)儀器A冷卻水的進水口為________(填“a”或“b”)。
(2)儀器B中盛放的藥品是________,其目的是________________________。
(3)實驗時,裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________,當生成6.72L的氯氣(標況下),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。
(4)裝置丙中盛放的試劑是________,若缺少裝置乙,對實驗造成的影響是_______________。
(5)少量硫酰氯也可用液態(tài)氯磺酸(ClSO3H)低溫催化分解獲得,該反應(yīng)的化學方程式為:2ClSO3H=H2SO4 +SO2Cl2,從分解產(chǎn)物中分離出硫酰氯的操作是______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)下列物質(zhì)中:①鋁 ②Cl2 ③稀H2SO4 ④SO2 ⑤NH3 ⑥HCl ⑦CaCO3 ⑧Ba(OH)2 ⑨乙醇 ⑩NaCl溶液
屬于電解質(zhì)的是____,屬于非電解質(zhì)的是____,固態(tài)和熔化狀態(tài)都不導(dǎo)電,溶于水后能導(dǎo)電且是非電解質(zhì)的是____(用序號填寫)。
(2)Al2(SO4)3的電離方程式為_____,Ba(OH)2的電離方程式為____。
(3)①和③反應(yīng)的離子方程式為____,④和⑧反應(yīng)的離子方程式為_____。
(4)二氧化氮是造成光化學煙霧的罪魁禍首。目前有一種治理方法是在400℃左右、有催化劑存在的情況下,用氨把二氧化氮還原為氮氣和水。請寫出該反應(yīng)的化學方程式:____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】恒溫條件下,可逆反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在體積固定的密閉容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標志的是( )
①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2②單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài).
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】次氯酸溶液是常用的消毒劑、漂白劑。某學習小組根據(jù)需要欲制備濃度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。
(查閱資料)資料1:常溫常壓下,Cl2O為棕黃色氣體,沸點為3.8 ℃,42 ℃以上會分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并與水立即反應(yīng)生成HClO。
資料2:將氯氣和空氣(不參與反應(yīng))按體積比1∶3混合通入潮濕的碳酸鈉中發(fā)生反應(yīng)2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。
(裝置及實驗)用以下裝置制備次氯酸溶液
回答下列問題:
(1)各裝置的連接順序為____→_____→_____→____→E;
(2)裝置 A 中反應(yīng)的離子方程式是__________________;
(3)裝置 E中反應(yīng)的化學方程式是_____________________;
(4)裝置 B 中多孔球泡和攪拌棒的作用是____,反應(yīng)過程中,裝置B需放在冷水中,其目的是____。
(5)裝置C的主要作用是_____________________;
(6)此方法相對于用氯氣直接溶于水制備次氯酸溶液的優(yōu)點是(答出一條即可)______________。
(7)若裝置B中生成的Cl2O氣體有20%滯留在E前各裝置中,其余均溶于裝置E的水中,裝置E所得500mL次氯酸溶液濃度為0.8mol/L,則至少需要含水8%的碳酸鈉的質(zhì)量為___g。
(8)配平下列離子方程式:______Fe(OH)3+ ClO+ OH— FeO42-+ Cl-+ H2O。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】為檢驗溶液中是否含有常見的四種無機離子,進行了下圖所示的實驗操作。其中檢驗過程中產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。由該實驗?zāi)艿玫降恼_結(jié)論是
A. 原溶液中一定含有SO42-離子 B. 原溶液中一定含有NH4+離子
C. 原溶液中一定含有Cl-離子 D. 原溶液中一定含有Fe3+離子
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)生產(chǎn)苯乙烯是利用乙苯的脫氫反應(yīng):+H2(正反應(yīng)吸熱),下列說法正確的是
A. 乙苯、苯乙烯都能夠發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
B. 苯乙烯中所有原子一定共平面
C. 平衡后,在恒溫恒容條件下,再充入乙苯,平衡正向移動,平衡常數(shù)增大
D. 苯、乙苯的主要來源是石油的分餾
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