【題目】鈷元素由于其良好的物理化學(xué)性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。從含鈷廢料(含CoO、Co2O3、單質(zhì)Al、Li等)中制取粗CoCl2·6H2O的流程如下所示。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)步驟I中主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為______。
(2)已知Co2O3具有強(qiáng)氧化性,若步驟II中浸出劑為鹽酸,造成的后果是_______。
(3)步驟Ⅲ中①的目的是除去Al3+,寫(xiě)出該步反應(yīng)的離子方程式______。
(4)若在實(shí)驗(yàn)室煅燒CoCO3,所需的硅酸鹽質(zhì)儀器除酒精燈和玻璃棒外,還有______、______(填儀器名稱)。
(5)操作①是在HCl氛圍中進(jìn)行的,其步驟是______、_____、過(guò)濾、洗滌、干燥。洗滌過(guò)程中可以用工業(yè)酒精代替水,其優(yōu)點(diǎn)是_____。
(6)某同學(xué)用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液滴定未知濃度的CoCl2溶液,下列可作為指示劑的是____(填選項(xiàng),忽略亞鈷離子的顏色干擾)
A.KCl B.KSCN C.K2CrO4 D.K2S
已知幾種物質(zhì)在20℃時(shí)的顏色及Ksp值如下表
化學(xué)式 | AgCl | AgSCN | Ag2S | Ag2CrO4 |
顏色 | 白色 | 淺黃色 | 黑色 | 紅色 |
Ksp | 2.0×10-10 | 1.0×10-12 | 2.0×10-48 | 2.0×10-12 |
【答案】2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑、2Li + 2H2O=2 Li OH + H2↑ 會(huì)產(chǎn)生有毒氣體氯氣 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ 坩堝 泥三角 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 減少晶體的溶解損失 C
【解析】
含鈷廢料(含CoO、Co2O3、單質(zhì)Al、Li)加入堿液,Al能溶于強(qiáng)堿溶液生成偏鋁酸鹽和氫氣,鋰能夠被水溶解,過(guò)濾得到鈷渣和含鋁溶液;鈷渣中加入浸出劑得到含有Co2+及微量Li+、Al3+溶液,向該溶液中加入20%碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH為4.5-5之間,然后加入NaF,過(guò)濾得到鋁鋰渣和濾液,濾液中加入30%碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH為8-8.5,得到CoCO3沉淀,煅燒碳酸鈷得到CoO,CoO與鹽酸反應(yīng)生成CoCl2,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾分離出CoCl2·6H2O結(jié)晶水合物,據(jù)此分析解答。
(1)步驟I中Al能溶于強(qiáng)堿溶液生成偏鋁酸鹽和氫氣,鋰能夠被水溶解,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式有2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑、2Li + 2H2O=2 Li OH + H2↑,故答案為:2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑、2Li + 2H2O=2 Li OH + H2↑;
(2)Co2O3具有強(qiáng)氧化性,若步驟II中浸出劑為鹽酸,鹽酸中的氯元素可能被氧化生成氯氣,污染環(huán)境,故答案為:會(huì)產(chǎn)生有毒氣體氯氣(或生成氯氣,污染環(huán)境);
(3)步驟Ⅲ中①的目的是除去Al3+,與加入的碳酸鈉能夠發(fā)生雙水解反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑,故答案為:2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;
(4)實(shí)驗(yàn)室煅燒CoCO3需要在坩堝中進(jìn)行,所需的硅酸鹽質(zhì)儀器除酒精燈和玻璃棒外,還有坩堝、泥三角,故答案為:坩堝;泥三角;
(5)CoCl2能夠水解,生成的氯化氫容易揮發(fā),因此操作①是需要在HCl氛圍中進(jìn)行,從CoCl2溶液中獲得CoCl2·6H2O晶體,需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。洗滌過(guò)程中可以用工業(yè)酒精代替水,減少晶體的溶解損失,且酒精更加容易揮發(fā),便于晶體干燥,故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;減少晶體的溶解損失;
(6)某同學(xué)用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液滴定未知濃度的CoCl2溶液,根據(jù)幾種物質(zhì)在20℃時(shí)的顏色及Ksp值,滴定過(guò)程中需要有明顯的現(xiàn)象,應(yīng)該選用K2CrO4為指示劑,故答案為:C。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】《我在故宮修文物》這部紀(jì)錄片里關(guān)于古代青銅器的修復(fù)引起了某研學(xué)小組的興趣。“修舊如舊”是文物保護(hù)的主旨。
(1)查閱高中教材得知銅銹為Cu2(OH)2CO3,俗稱銅綠,可溶于酸。銅綠在一定程度上可以提升青銅器的藝術(shù)價(jià)值。參與形成銅綠的物質(zhì)有Cu和_______。
(2)繼續(xù)查閱中國(guó)知網(wǎng),了解到銅銹的成分非常復(fù)雜,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl?脊艑W(xué)家將銅銹分為無(wú)害銹和有害銹,結(jié)構(gòu)如圖所示:
Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分別屬于無(wú)害銹和有害銹,請(qǐng)解釋原因_____________。
(3)文獻(xiàn)顯示有害銹的形成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生CuCl(白色不溶于水的固體),請(qǐng)結(jié)合下圖回答:
① 過(guò)程Ⅰ的正極反應(yīng)物是___________。
② 過(guò)程Ⅰ負(fù)極的電極反應(yīng)式是_____________。
(4)青銅器的修復(fù)有以下三種方法:
。畽幟仕峤ǎ簩⒏g文物直接放在2%-3%的檸檬酸溶液中浸泡除銹;
ⅱ.碳酸鈉法:將腐蝕文物置于含Na2CO3的緩沖溶液中浸泡,使CuCl轉(zhuǎn)化為難溶的Cu2(OH)2CO3;
ⅲ.BTA保護(hù)法:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①寫(xiě)出碳酸鈉法的離子方程式___________________。
②三種方法中,BTA保護(hù)法應(yīng)用最為普遍,分析其可能的優(yōu)點(diǎn)有___________。
A.在青銅器表面形成一層致密的透明保護(hù)膜
B.替換出銹層中的Cl-,能夠高效的除去有害銹
C.和酸浸法相比,不破壞無(wú)害銹,可以保護(hù)青銅器的藝術(shù)價(jià)值,做到“修舊如舊”
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在2 L密閉容器內(nèi),800 ℃時(shí)反應(yīng):2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如表:
時(shí)間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.01 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)800 ℃,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),NO的物質(zhì)的量濃度是________。
(2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用NO2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=________。
(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a. v(NO2)=2v(O2) b. 容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c. 2v逆(NO)=v正(O2) d. 容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是________。
a. 及時(shí)分離出NO2氣體 b. 適當(dāng)升高溫度
c. 增大O2的濃度 d. 選擇高效催化劑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是Zn和Cu形成的原電池,某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后,在讀書(shū)卡上的記錄如下,則卡片上描述合理的是( )
①Cu為負(fù)極,Zn為正極
②Cu極上有氣泡產(chǎn)生,發(fā)生還原反應(yīng)
③SO42-向Cu極移動(dòng)
④若有0.5mol電子流經(jīng)導(dǎo)線,則可產(chǎn)生0.25mol氣體
⑤電子的流向是:Cu→Zn
⑥正極反應(yīng)式:Cu+2e-=Cu2+,發(fā)生氧化反應(yīng)。
A.①②③B.②④⑥C.③④⑤D.②④
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,按要求填空(填元素符號(hào)或化學(xué)式):
族 周期 | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | 0 |
2 | ① | ② | ||||||
3 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ |
(1)寫(xiě)出下列元素的元素符號(hào):①___,②___;
(2)在這些元素中,最活潑的金屬元素是___,最不活潑的元素是___。
(3)在這些元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中,酸性最強(qiáng)的是___,堿性最強(qiáng)的是___,呈兩性的氫氧化物是___。
(4)寫(xiě)出③和⑧的單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物的電子式___。
(5)C在周期表中的位置:第___周期___族,它與氧氣完全燃燒的產(chǎn)物的電子式___。
(6)在③與④的單質(zhì)中,化學(xué)性質(zhì)較活潑的是___,判斷的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以柏林綠Fe[Fe(CN)6]為代表的新型可充電鈉離子電池,其放電工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 放電時(shí),正極反應(yīng)為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]
B. 充電時(shí),Mo(鉬)箔接電源的負(fù)極
C. 充電時(shí),Na+通過(guò)交換膜從左室移向右室
D. 外電路中通過(guò)0.2mol電子的電量時(shí),負(fù)極質(zhì)量變化為2.4g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是:600℃ 時(shí),在2L密閉容器里A、B、C三種氣體在密閉容器中反應(yīng)時(shí)濃度的變化,其中A為有色氣體,B、C是無(wú)色氣體。請(qǐng)從圖中分析并填空:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____
(2)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為_____
(3)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到第_____min,該反應(yīng)達(dá)到平衡。
(4)反應(yīng)從開(kāi)始至2分鐘末,B的物質(zhì)的量_____,用B的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v(B)=_
(5)下列描述能表示反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是_____(填選項(xiàng))。
a.容器中A與B的物質(zhì)的量相等
b.容器內(nèi)氣體的顏色不再改變
c.各物質(zhì)的濃度保持不變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象能得到的結(jié)論正確的是
A. AB. BC. CD. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Na2S2O3·5H2O可作為高效脫氯劑,工業(yè)上用硫鐵礦(FeS2)為原料制備該物質(zhì)的流程如圖。
已知:a.氣體A可以使品紅溶液褪色,與硫化氫(H2S)混合能獲得單質(zhì)硫。
b.pH約為11的條件下,單質(zhì)硫與亞硫酸鹽可以共熱生成硫代硫酸鹽。
回答下列問(wèn)題:
(1)吸收塔中的原料B可以選用__(填字母序號(hào))。
A.NaCl溶液 B.Na2CO3溶液 C.Na2SO4溶液
(2)某小組同學(xué)用如圖裝置模擬制備Na2S2O3的過(guò)程(加熱裝置已略去)。
①A中使用70%的硫酸比用98%的濃硫酸反應(yīng)速率快,其原因是__。裝置B的作用是__。
②C中制備Na2S2O3發(fā)生的連續(xù)反應(yīng)有:Na2S+H2O+SO2=Na2SO3+H2S,__和Na2SO3+SNa2S2O3。
(3)工程師設(shè)計(jì)了從硫鐵礦獲得單質(zhì)硫的工藝,將粉碎的硫鐵礦用過(guò)量的稀鹽酸浸取,得到單質(zhì)硫和硫化氫氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
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