【題目】草酸鈷(CoOC2O3)用途廣泛,一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3,還含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、MnO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O的工藝流程如下:
已知:①浸出液含有的陽(yáng)離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出過(guò)程中加入Na2SO3的作用是將__________還原(填離子符號(hào)),該步反應(yīng)的離子方程式為_________。
(2)NaClO3的作用是將浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+ ,氯元素被還原為最低價(jià)。該反應(yīng)的離子方程式為_______________。
(3)加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀的原因是(用離子方程式表示,寫(xiě)出其中一個(gè)即可)_____________。
(4)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如右圖所示。使用萃取劑適宜的pH=________(填序號(hào))左右。
A.2.0 B.3.0 C.4.0
(5)濾液I“除鈣,鎂”是將溶液中Ca2+與Mg2+轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,當(dāng)加入過(guò)量NaF后,所得濾液c(Mg2+)/c(Ca2+)=_____。
【答案】 Fe3+、Co3+ SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+或SO32-+2Co3++H2O=SO42-+2Co2++2H+ ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O 2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑或2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑ B 0.7
【解析】含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3調(diào)pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過(guò)濾后所得濾液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,向溶液中加入NaF溶液,除去鈣鎂離子,然后過(guò)濾得到的濾液中II中加入萃取劑,萃取后溶液加入草酸銨,得到草酸鈷。
(1)亞硫酸鈉具有還原性,能還原氧化性離子Fe3+、Co3+,所以浸出過(guò)程中加入Na2SO3的目的是將Fe3+、Co3+還原,反應(yīng)的離子方程式為SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+或SO32-+2Co3++H2O=SO42-+2Co2++2H+,故答案為:Fe3+、Co3+;SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+或SO32-+2Co3++H2O=SO42-+2Co2++2H+;
(2)NaClO3具有氧化性,能將浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原生成氯離子,同時(shí)生成水,離子反應(yīng)方程式為ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,故答案為:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
(3)Fe3+、Al3+水解導(dǎo)致溶液呈酸性,碳酸根離子和氫離子反應(yīng),從而促進(jìn)水解平衡向右移動(dòng),產(chǎn)生氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑或2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,故答案為:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑或2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;
(4)根據(jù)流程圖可知,此時(shí)溶液中存在Mn2+、Co2+金屬離子;由萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系可知,調(diào)節(jié)溶液pH在3.0~3.5之間,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀,故答案為:B;
(5)當(dāng)加入過(guò)量NaF后,所得濾液===0.7,故答案為:0.7。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用環(huán)己醇脫水的方法合成環(huán)己烯,該實(shí)驗(yàn)的裝置如下圖所示:
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對(duì)分子質(zhì)量 | 密度/(g·cm-3) | 沸點(diǎn)/℃ | 溶解性 | |
環(huán)已醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
環(huán)已烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 難溶于水 |
按下列實(shí)驗(yàn)步驟回答問(wèn)題:
Ⅰ.產(chǎn)物合成
在a中加入10.0g環(huán)己醇和2片碎瓷片,冷卻攪拌下慢慢加入1mL濃硫酸,b中通入冷卻水后,開(kāi)始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度接近90℃。
(l)碎瓷片的作用是________;b的名稱是________;
(2)a中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________;本實(shí)驗(yàn)最容易產(chǎn)生的有機(jī)副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
Ⅱ.分離提純
將反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中,依次用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加人無(wú)水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣,最終通過(guò)操作X得到純凈的環(huán)己烯,稱量,其質(zhì)量為4.1g。
(3)用碳酸鈉溶液洗滌的作用是________,操作X的名稱為________。
Ⅲ.產(chǎn)物分析及產(chǎn)率計(jì)算
(4)①核磁共振氫譜可以幫助鑒定產(chǎn)物是否為環(huán)己烯,環(huán)己烯分子中有_______種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。
② 本實(shí)驗(yàn)所得環(huán)己烯的產(chǎn)率是_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,純電動(dòng)公交車逐漸成為杭州街頭常見(jiàn)的身影,磷酸鐵鋰電池是杭州市純電動(dòng)公交車所用的電池,現(xiàn)要從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收Fe、Al、Li等物質(zhì),采用圖乙所示方法.已知:磷酸鐵鋰電池溶解在H2SO4中含有Fe3+、Al3+、Li+、SO 、PO 等離子及少量不溶物,濾液c中含有大量Li+離子,Li2CO3可溶于冷水,不溶于熱水.下列說(shuō)法不正確的是( )
A.向?yàn)V液a中加入適量H2SO4溶液,可以得到白色沉淀
B.濾液b中加入氨水的目的是使Fe3+沉淀,濾渣c(diǎn)為紅褐色
C.要將Li從溶液中析出,可在濾液c中加入足量Na2CO3溶液,加熱濃縮,冷卻結(jié)晶
D.圖中的氨水可以用適量NaOH溶液代替
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列離子方程式正確的是( )
A.將氯氣通入水中:Cl2+H2O═2H++Cl﹣+ClO﹣
B.碳酸鈣溶于醋酸:CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
C.鐵與FeCl3溶液反應(yīng):Fe+Fe3+═2Fe2+
D.硫酸溶液與氯化鋇溶液混合:Ba2++SO ═BaSO4↓
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】相同條件下,等質(zhì)量的下列烴完全燃燒生成CO2和H2O,所消耗的O2最多的是( )
A.C3H4
B.C2H4
C.CH4
D.苯
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】PbO2及2PbCO3Pb(OH)2(堿式碳酸鉛)均是生產(chǎn)鉛酸蓄電池正極的原料.
(1)PbO2可由NaClO氧化Pb(NO3)2溶液得到.
①Pb(NO3)2被氧化為PbO2的離子方程式為 .
②Pb(NO3)2溶液中通入H2S發(fā)生Pb2+(aq)+H2S(aq)PbS(s)+2H+(aq),直至平衡,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=1已知:Ksp(PbS)=3.55×10﹣28;H2S電離常數(shù)Ka1=1.3×10﹣7 , Ka2=7.1×10﹣15].
(2)制備堿式碳酸鉛的實(shí)驗(yàn)步驟如圖1:
①“碳化”時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .
②“洗滌”時(shí),經(jīng)水洗滌后再用酒精洗滌的目的是 .
(3)為確定2PbCO3Pb(OH)2(相對(duì)式量:775)的熱分解過(guò)程,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):稱取一定量(2)實(shí)驗(yàn)制得的樣品放在熱重分析儀中,在氬氣流中熱分解,測(cè)得樣品的固體殘留率(固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量×100%)隨溫度的變化如圖2所示.
①A→B過(guò)程中,從體系中逸出的分解產(chǎn)物(化合物)為(填化學(xué)式);C→D過(guò)程中,從體系中逸出的分解產(chǎn)物(化合物)為(填化學(xué)式).
②根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并確定E點(diǎn)殘留固體的化學(xué)式(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物質(zhì)用途的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 液氨可用作制冷劑B. 二氧化硫可作食物和干果的防腐劑
C. Fe3O4可用作紅色涂料D. 碳酸氫鈉可用作面粉發(fā)酵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)化學(xué)常識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是( )
A. 鉛筆芯是主要含有鉛的筆芯 B. 加碘食鹽是加有I2的食鹽
C. 碘酒是含有的I2的酒精 D. 純堿是純凈的燒堿
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】能夠測(cè)定分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的方法是( )
A.質(zhì)譜
B.紅外光譜
C.紫外光譜
D.核磁共振氫譜
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