【題目】氧化鈷(Co2O3)粉體材料在工業(yè)、電子、電訊等領(lǐng)域都有著廣闊的應用前景。某銅鈷礦石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中還含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由該礦石制備Co2O3的部分工藝流程如下:
請回答下列問題:
(1)“浸泡”過程中,CoO(OH)可轉(zhuǎn)化為CoSO4,請將該反應的化學方程式補充完整:
2CoO(OH)+2H2SO4+□_______=□CoSO4+□_______+□_______,_____________
(2)固體B的成分是______________________(填化學式)。
(3)向“沉銅”后的濾液中加入NaClO3溶液的主要目的是___________________;若上述流程中固、液分離均采用過濾操作,則共有________________處使用該操作。
(4)根據(jù)圖1、圖2分析:
①礦石粉末浸泡的適宜條件應是________________________________。
②圖2中銅、鈷浸出率下降的可能原因是___________________________________。
(5)CoC2O4·2H2O在空氣中高溫煅燒得到Co2O3的化學方程式是_____________。
(6)LiCoO2可用于電動汽車的電池,其工作原理如右圖所示,且電解質(zhì)為一種能傳導Li+的高分子材料,隔膜只允許Li+通過,電池反應式為:LixC6+Li1-xCoO2 C6 +LiCoO2
①放電時,Li+移動的方向為_________→___________。(填“ 左”或“ 右”)
②放電時正極的電極反應式為______________________________________。
【答案】 1 Na2SO3 2 1 Na2SO4 3 H2O CaF2、MgF2 將Fe2+氧化為Fe3+,再沉淀分離 6 溫度:65℃~75℃、pH:0.5~1.5 pH升高后溶液中c(H+)濃度下降,使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降 4 CoC2O4·2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O 左 右 Li1-xCoO2+xLi++xe-= LiCoO2
【解析】(1)“浸泡”過程中,CoO(OH)可轉(zhuǎn)化為CoSO4,根據(jù)流程圖和氧化還原反應的規(guī)律,反應中Co的化合價降低,則亞硫酸鈉中S的化合價升高,配平后的方程式為2CoO(OH)+2H2SO4+ Na2SO3=CoSO4+ Na2SO4+3H2O,故答案為:Na2SO3;Na2SO4;3H2O;
(2)某銅鈷礦石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中還含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等,根據(jù)(1)的分析,浸出液中含有CoSO4、Na2SO4,以及硫酸銅、硫酸鎂、硫酸亞鐵和少量硫酸鈣,經(jīng)過沉銅后加入氯酸鈉將亞鐵離子氧化,調(diào)節(jié)pH沉淀鐵離子,得到的溶液中加入氟化鈉主要生成氟化鈣和氟化鎂沉淀,故答案為:CaF2、MgF2;
(3)向“沉銅”后的濾液中加入NaClO3溶液的主要目的是將Fe2+氧化為Fe3+,再沉淀分離;若上述流程中固、液分離均采用過濾操作,則共有6處使用了過濾,分別為浸泡后取浸出液、沉銅、調(diào)節(jié)pH沉鐵、加入氟化鈉沉淀鈣離子和鎂離子、加入濃碳酸鈉沉鈷、碳酸鈷用鹽酸溶解后加入草酸銨生成草酸鈷沉淀,故答案為:將Fe2+氧化為Fe3+,再沉淀分離;6;
(4)①根據(jù)圖像,礦石粉末浸泡時的浸出率最高的條件為:溫度在65℃-75℃、pH在0.5-1.5,故答案為:溫度:65℃-75℃、pH:0.5-1.5;
②根據(jù)圖像,pH升高后溶液中c(H+)濃度下降,使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降,導致銅、鈷浸出率下降,故答案為:pH升高后溶液中c(H+)濃度下降,使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降;
(5)CoC2O4·2H2O在空氣中高溫煅燒得到Co2O3,鈷元素的化合價升高,被空氣中的氧氣氧化,同時草酸根被氧化氧化生成二氧化碳和水,反應的化學方程式為4CoC2O4·2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O,故答案為:4CoC2O4·2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O;
(6)根據(jù)電池反應式LixC6+Li1-xCoO2C6 +LiCoO2知,負極反應式為LixC6-xe-=C6+xLi+、正極反應式為Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,充電時,陰極、陽極反應式與負極、正極反應式正好相反,所以左側(cè)是負極、右側(cè)是正極。
①放電時,Li+由負極通過隔膜移向正極,即移動的方向為左→右,故答案為:左;右;
②放電時,正極反應式為Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,故答案為:Li1-xCoO2+xLi++xe-= LiCoO2。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 元素X與元素Z的最高正化合價之和的數(shù)值等于8
B. 原子半徑的大小順序為:r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)>r(Q)
C. 離子Y2-和Z3+的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同
D. 元素W的最高價氧化物對應的水化物的酸性比Q的強
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于鋁熱劑的有關(guān)敘述中正確的是( )
A.氧化鋁和鐵的混合物是鋁熱劑
B.利用鋁熱反應,常用于冶煉高熔點的金屬
C.鋁熱劑發(fā)生的鋁熱反應需要用鎂帶和氯酸鉀引燃,所以鋁熱反應是吸熱反應
D.工業(yè)上常用鋁熱反應來大量冶煉金屬鐵
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【題目】現(xiàn)有下列4種物質(zhì):①Na2O2、②SiO2、③SO2、④NaHCO3固體。其中,
(1)與水反應,生成能使帶火星木條復燃的固體是________(填序號);
(2)能使品紅溶液褪色且加熱時又復原的是_________(填序號);
(3)上述物質(zhì)中有1種物質(zhì)難溶于水,該物質(zhì)在一定條件下與焦炭發(fā)生反應,可制得電腦芯片以及太陽能電池的材料,該反應的化學方程式為:_______________________________;
(4)上述物質(zhì)中有1種物質(zhì)可以用來除去多余的胃酸,它還是常見的疏松劑,主要是因為它在加熱條件下產(chǎn)生了氣體,使食品變疏松。寫出其受熱分解的化學方程式___________。
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【題目】在溫度不變的條件下,在恒容的容器中進行下列反應:N2O4(g)═2NO2(g),若N2O4的濃度由0.1molL﹣1降到0.07molL﹣1需要15s,那么N2O4的濃度由0.07molL﹣1降到0.05molL﹣1所需的反應時間( )
A. 等于5s B. 等于10s C. 小于10s D. 大于10s
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【題目】電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是( )
A. O2在電極b上發(fā)生還原反應
B. 溶液中OH-向電極a移動
C. 反應消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶5
D. 負極的電極反應式為2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O
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【題目】在硫酸亞鐵、硫酸鐵和硫酸銅溶液中加入鐵粉,充分反應后,濾出的不溶物除銅粉外,尚有少量鐵粉,那么在濾液中( )
A.肯定有Fe2+ , 可能有Fe3+
B.只有Fe2+ , 沒有Fe3+和Cu2+
C.可能有Fe3+ , 可能有Cu2+
D.肯定有Fe2+ , 可能有Fe3+、Cu2+
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【題目】肼(N2H4)和氧氣的反應情況受溫度影響。某同學設計方案探究溫度對產(chǎn)物影響的結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是
A. 溫度較低時, 肼和氧氣主要發(fā)生的反應N2H4+O2 = N2+2H2O
B. 900℃時,能發(fā)生 N2+O2 = 2NO
C. 900℃時, N2的產(chǎn)率與 NO 的產(chǎn)率之和可能小于 1
D. 該探究方案是將一定量的肼和氧氣、在密閉容器中進行不斷升溫實驗
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【題目】羥基水楊胺(Z)可以治療膽囊炎、膽管炎等。合成羥苯水楊胺的反應如下圖,下列說法正確的是
A. X能和NaHCO3溶液反應產(chǎn)生CO2
B. Z的分子式為C13H12O3N
C. X、Y、Z都能發(fā)生消去反應、取代反應、加成反應
D. Z在一定條件下與NaOH溶液發(fā)生反應時,1mol Z 最多消耗3 mol NaOH
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