【題目】某銅鈷礦石主要含有CoO(OH)、CoCO3Cu2(OH)2CO3SiO2,及一定量的Fe2O3MgOCaO等。由該礦石制Co2O3的部分工藝流程如下:

回答下列問(wèn)題:

1浸泡過(guò)程中,鈷(III)可轉(zhuǎn)化為CoSO4,寫(xiě)出該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:________

2除銅若選用MnS,計(jì)算常溫下該除銅反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。[保留2位有效數(shù)字;已知常溫下Ksp(MnS)=2.5×10–13,Ksp(CuS)=1.3×10–36]

3)①步驟I中加入NaClO3反應(yīng)的離子方程式為_______

②常溫下,溶液中金屬離子(Mn+)的pMpM=–lgc(Mn+)]隨溶液pH變化關(guān)系如圖所示,設(shè)加入NaClO3后,溶液中的c(CO2+)為0.1molL–1,依據(jù)如圖分析,步驟I中加入Na2CO3調(diào)整溶液pH范圍為_____。[當(dāng)c(Mn+)≤10–6 molL–1,即認(rèn)為該金屬離子沉淀完全]

4)步驟II中加入足量NaF的目的是________。

5)過(guò)濾出的CoC2O42H2O固體經(jīng)洗滌后,證明固體已洗凈的操作為________。

6)若某工廠用m1kg該銅鈷礦石制備了m2kgCo2O3,假設(shè)產(chǎn)率為a,則該礦石中鈷元素的百分含量為________。

【答案】2CoO(OH)+2H2SO4+Na2SO3=2CoSO4+Na2SO4+3H2O 1.9×1023 C1O3+6Fe2++6H+=C1+6Fe3++3H2O 3~7.6(或3pH<7.6 形成MgF2、CaF2沉淀,除去溶液中的Mg2+、Ca2+ 取少量最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,則證明已洗凈

【解析】

分析流程圖,將粉碎的礦石用過(guò)量的稀H2SO4Na2SO3溶液浸泡,目的是將CoO(OH)、CoCO3Cu2(OH)2CO3等溶解,以提取目標(biāo)元素,并把+3價(jià)Co還原為+2價(jià),此時(shí)Fe2O3、MgOCaO等也會(huì)溶解,鐵由+3價(jià)還原為+2價(jià)。除銅步驟除去浸出液中含銅的化合物,之后向溶液中加入NaClO2溶液,將+2價(jià)鐵氧化為+3價(jià),再加入一定濃度的Na2CO3溶液,過(guò)濾,分離出去雜質(zhì)元素鐵,再向?yàn)V液中加入足量NaF溶液,將Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)化為CaF2、MgF2除去。向其中的濾液中加入濃Na2CO3溶液得到CoCO3沉淀,再將該沉淀溶解在鹽酸中,再加入(NH4)2C2O4溶液,產(chǎn)生CoC2O4·2H2O沉淀,分離出沉淀,將其進(jìn)行煅燒可得到Co2O3。據(jù)此分析解答。

1)浸泡過(guò)程中為CoO(OH)與稀H2SO4、Na2SO3反應(yīng)生成CoSO4的過(guò)程,根據(jù)原子守恒和電子得失守恒可得反應(yīng)方程式為:2CoO(OH)+2H2SO4+Na2SO3=2CoSO4+Na2SO4+3H2O;答案為:2CoO(OH)+2H2SO4+Na2SO3=2CoSO4+Na2SO4+3H2O;

2)用MnS“除銅,發(fā)生反應(yīng)為:MnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Mn2+(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。答案為:1.9×1023;

3步驟I中加入NaClO3,是Fe2+NaClO3反應(yīng),被氧化生成Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為:C1O3+6Fe2++6H+=C1+6Fe3++3H2O;答案為:C1O3+6Fe2++6H+=C1+6Fe3++3H2O;

步驟Ⅰ中加入Na2CO3調(diào)整溶液pH值是為了除去鐵元素,根據(jù)題給信息,當(dāng)c(Mn+)10–6 molL–1,即認(rèn)為該金屬離子沉淀完全,故需調(diào)節(jié)pH3,即可保證Fe3+沉淀完全,同時(shí)不影響Co2+元素,需pH7.6,則Na2CO3調(diào)整溶液pH范圍為:3~7.6(或3pH<7.6);答案為:3~7.6(或3pH<7.6);

4)步驟II中加入足量NaF,可將濾液中存在的Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)化為CaF2MgF2沉淀而除去,故步驟II中加入足量NaF的目的是:形成MgF2CaF2沉淀,除去溶液中的Mg2+ 、Ca2+;答案為:形成MgF2、CaF2沉淀,除去溶液中的Mg2+ 、Ca2+;

5CoC2O42H2O晶體表面附著Cl-NH4+,為看到明顯現(xiàn)象應(yīng)檢驗(yàn)Cl-,可通過(guò)檢驗(yàn)沉淀洗滌液中是否存在Cl-來(lái)判斷沉淀是否洗滌干凈,具體操作為:取少量最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,則證明已洗凈;

6)設(shè)鈷在該銅鈷礦石中的百分含量為x,則,即。答案為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】有機(jī)物甲是乙()的同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu)),1.460g甲與足量飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng),放出448 mL CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.甲的分子式為C6H10O4

B.甲與乙可以發(fā)生酯化反應(yīng)

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(1)通常情況下,A為氣體,CD都是大氣污染物;

①寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式

BC_________________

EC_________________

②實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)B的操作方法是_________________。

③標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將盛滿D的試管倒扣在盛滿水的水槽中,一段時(shí)間后,假定溶質(zhì)不擴(kuò)散,則試管中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為____________。

(2)通常情況下,A為淡黃色固體:

①寫(xiě)出BC反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________。

②將C通入溴水中的現(xiàn)象是______,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______________________

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【題目】對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g),下列敘述正確的是(  )

A. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)4v(O2)5v(NO)

B. 若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí),消耗x mol NH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增大容器容積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大

D. 化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系:2v(NH3)3v(H2O)

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1X、YZ第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>__________(填元素符號(hào))。Y的氫化物的分子空間構(gòu)型是_______。其中心原子采取_____雜化,屬__________(填極性非極性)分子。

2E元素基態(tài)原子的電子排布式為_______________________________。

3XZ2分子中含有________個(gè)π鍵。

4Z氫化物的沸點(diǎn)比Q氫化物的沸點(diǎn)高,理由是____________________________。

5X元素可形成X60單質(zhì),它與金屬鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物,其晶胞如圖所示(白球位于立方體的體心和頂點(diǎn),小黑球位于立方體的面上),該化合物中X60與鉀原子個(gè)數(shù)比為___________。

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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組擬利用如圖裝置制取干燥的氮?dú)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A.裝置I中發(fā)生的反應(yīng)為NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O

B.加熱片刻后需要將酒精燈移開(kāi),說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)

C.裝置II的作用是冷凝水蒸氣

D.在裝置III末端收集純凈干燥的N2只能用向下排空氣法

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A.在同一溶液中,H2CO3、HCO3CO32–不能大量共存

B.H2CO3二級(jí)電離平衡常數(shù)Ka2的數(shù)量級(jí)等于10–11

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(1)300℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K______________,已知K300<K350,則ΔH____0(“>”“<”)。

(2)2 min末時(shí),B的平衡濃度為________,D的平均反應(yīng)速率為________。

(3)若溫度不變,縮小容器容積,則A的轉(zhuǎn)化率________(增大”“減小不變”)。

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A. 兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) B. 三種化合物中C最穩(wěn)定

C. 加入催化劑會(huì)改變反應(yīng)的焓變 D. 整個(gè)反應(yīng)的ΔH=E1-E2

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