【題目】CoCl2· 6H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑。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+、Mn2+、Al3+;

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表(金屬離子濃度為0.01 mol/L):

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co (OH) 2

Al(OH)3

Mn(OH)2

開始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

CoCl2· 6H2O熔點為86℃,加熱至110120℃時,失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷。

(1)寫出浸出過程中主要發(fā)生的離子反應(yīng)方程式:______________。

(2)若不慎向浸出液中加過量NaC1O3時,可能會生成的有害氣體是_______(填化學(xué)式)。

(3)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖,向濾液中加入萃取劑的目的是_______,其使用的最佳pH范圍是 ________(選填下列字母)。

A. 2.02.5 B. 3.03.5 C. 4.04.5 D. 5.05.5

(4) “操作1”________。制得的CoCl2· 6H2O需減壓烘干的原因是__________

(5)為測定粗產(chǎn)品中CoCl2· 6H2O的含量,稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水,加入足量AgNO3溶液,過濾、洗滌,將沉淀烘干后稱其質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2· 6H2O的質(zhì)量分數(shù)大于100%,其原因可能是___________________(答一條即可)

【答案】 Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O Cl2 除去錳離子 B 蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥 降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解 粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水

【解析】向水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3,還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO],加入鹽酸和亞硫酸鈉,浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+Mn2+、Al3+等,加入氯酸鈉將亞鐵離子氧化為Fe3+,然后加入Na2CO3調(diào)節(jié)pH5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾后所得濾液經(jīng)過萃取后主要含有CoCl2,最終得到CoCl26H2O晶體。

(1)向水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3,還含少量Fe2O3、Al2O3MnO],加入鹽酸和亞硫酸鈉,浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+Al3+等,所以Co2O3和亞硫酸鈉在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng),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,故答案為:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;

(2)NaClO3的作用是將Fe2+氧化成Fe3+,若不慎向浸出液中加過量NaC1O3時,氯酸鈉會將本身被還原生成的氯離子氧化,生成氯氣,故答案為:Cl2

(3)根據(jù)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系圖,溶液中存在Mn2+、Co2+金屬離子,向濾液中加入萃取劑可以除去錳離子,在pH3~4之間時,錳離子的萃取率較高,結(jié)合陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH表,可知在pH3~3.5之間,在可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀,故選B,故答案為:除去錳離子;B;

(4) “操作1”是從溶液中獲得溶質(zhì)的過程,因此操作1”的步驟為蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥。根據(jù)題意知,CoCl26H2O常溫下穩(wěn)定無毒,加熱至110120℃時,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,故答案為:蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥;降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解;

(5)根據(jù)CoCl26H2O的組成分析,造成產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分數(shù)大于100%的原因可能是:含有雜質(zhì),導(dǎo)致氯離子含量大或結(jié)晶水化物失去部分水,導(dǎo)致相同質(zhì)量的固體中氯離子含量變大,故答案為:粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水。

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(4)Y元素在元素周期表中處于第縱行(寫出所有可能的縱行數(shù)).

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【題目】如圖表示的一些物質(zhì)或概念間的從屬關(guān)系中,不正確的是(

X

Y

Z

氧化物

化合物

純凈物

A

苯的同系物

芳香烴

芳香族化合物

B

烯烴

不飽和烴

C

氯乙烷

鹵代烴

烴的衍生物

D

加聚反應(yīng)

加成反應(yīng)

化合反應(yīng)


A.A
B.B
C.C
D.D

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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列有關(guān)說法正確的是(

A.1mol甲基(-CH3)所含的電子總數(shù)為8NA

B.0.5mol苯分子中含有C=C雙鍵數(shù)為1.5NA

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【題目】將m g含氧化鐵、氧化銅或氧化亞鐵的樣品投入到2L物質(zhì)的量濃度為1mol/L的鹽酸中恰好完全反應(yīng),若向等質(zhì)量的該樣品中通入足量的氫氣并加熱,充分反應(yīng)后所得金屬的質(zhì)量是(
A.(m﹣16)g
B.(m+16)g
C.(m﹣32)g
D.16g

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