【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浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如表所示:
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 |
③CoCl2·6H2O熔點為86 ℃,加熱至110~120 ℃時,失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷。
(1)寫出浸出過程Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________。
(2)寫出NaClO3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式:_____________;
(3)“加Na2CO3調(diào)pH至5.2”,過濾所得到的沉淀成分為________。
(4)“操作1”中包含3個基本實驗操作,它們依次是_________、_________和過濾。
(5)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____________;萃取劑使用的最佳pH范圍是_____(填代號)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.51
(6)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-+2H2OClO3-+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2OFe(OH)3、Al(OH)3蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶除去“濾液”中的Mn2+B粗產(chǎn)品中含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水
【解析】
含鈷廢料中加入鹽酸,可得浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,加入NaClO3,將Fe2+氧化成Fe3+,然后加入Na2CO3調(diào)pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾后所得濾液主要含有CoCl2,為得到CoCl2·6H2O晶體,進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾的操作,以此分析解答。
(1)根據(jù)已知信息,浸出液含有Co2+,而Co2O3中Co化合價為+3,與亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為:Co2O3+SO32-+4H+===2Co2++SO42-+2H2O,
因此,本題正確答案是:Co2O3+SO32-+4H+===2Co2++SO42-+2H2O;
(2)從表中數(shù)據(jù)看,亞鐵離子沉淀完全時,Co2+已經(jīng)沉淀完全,無法得到產(chǎn)品,因此需要將亞鐵離子氧化為鐵離子,NaClO3的作用就是將Fe2+氧化成Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式為ClO3-+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O,
因此,本題正確答案是:ClO3-+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O;
(3)從表中數(shù)據(jù)看加Na2CO3調(diào)pH至5.2所得沉淀為Fe(OH)3、Al(OH)3,
因此,本題正確答案是:Fe(OH)3、Al(OH)3 ;
(4)萃取后的余液主要是CoCl2,欲獲得晶體CoCl2·6H2O,從溶液中制取結(jié)晶水合物的操作步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾,則操作1為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,
因此,本題正確答案是:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;
(5)Mn2+生成氫氧化物沉淀完全時Co2+已經(jīng)沉淀完全,需要除去Mn2+,萃取劑的作用是除去溶液中的Mn2+;從圖中看pH為3~3.5時錳離子萃取率可以達到80%以上,而Co2+萃取率僅10%左右,故選B。
因此,本題正確答案是:除去“濾液”中的Mn2+ ;B;
(6)粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質(zhì)量分數(shù)大于100%,其原因可能是粗產(chǎn)品中混有Cl-含量比樣品高的可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水等,
因此,本題正確答案是:粗產(chǎn)品中含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)下圖是等質(zhì)量的碳酸鈉、碳酸氫鈉粉末分別與足量的鹽酸發(fā)生反應(yīng)時的情景,產(chǎn)生二氧化碳氣體的體積較多的試管中加入的固體試劑是________,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時,A、B中消耗的鹽酸的質(zhì)量之比為________。
(2)實驗過程中我們還能感受到碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)時是放熱反應(yīng),而碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)時表現(xiàn)為吸熱。在A、B試管的反應(yīng)過程中,反應(yīng)體系的能量變化的總趨勢分別對應(yīng)于A為________,B為________(填“a”或“b”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈦呈銀白色,因它堅硬、強度大、耐熱、密度小,被稱為高技術(shù)金屬。目前生產(chǎn)鈦采用氯化法,即將金紅石或鈦鐵礦與焦炭混合,通入氯氣并加熱制得TiCl4:2FeTiO3+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO; TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO。將TiCl4蒸餾并提純,在氬氣保護下與鎂共熱得到鈦:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,MgCl2和過量Mg用稀鹽酸溶解后得海綿狀鈦,再在真空熔化鑄成鈦錠。請回答下列問題:
(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布式為_______________________________。
(2)與CO互為等電子體的離子為_____(填化學(xué)式)。
(3)在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中,碳原子采取sp雜化的分子有__________ 。
(4)TiCl4在常溫下是無色液體,在水或潮濕空氣中易水解而冒白煙。則TiCl4屬于______(填“原子”、“分子”或“離子”)晶體。
(5)與鈦同周期的另一種元素鈷(Co)可形成分子式均為Co(NH3)5BrSO4的兩種配合物,其中一種化學(xué)式為[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液時,現(xiàn)象是_____________;往另一種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時,無明顯現(xiàn)象,若加入AgNO3溶液時,產(chǎn)生淡黃色沉淀,則第二種配合物的化學(xué)式為 __________。
(6)在自然界中TiO2有金紅石、板鈦礦、銳鈦礦三種晶型,其中金紅石的晶胞如右圖所示,則其中Ti4+的配位數(shù)為__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國成功研制出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的治療缺血性腦梗死新藥——丁苯酞。有機物G是合成丁苯酞的中間產(chǎn)物,G的一種合成路線如下:
已知:
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是___________,E的化學(xué)名稱是____________。
(2)由B生成C的化學(xué)方程式為______________________。
(3)G的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。合成丁苯酞的最后一步轉(zhuǎn)化為:
,則該轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型是_______________。
(4)有機物D的溴原子被羥基取代后的產(chǎn)物J有多種同分異構(gòu)體,其中含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體有______種(不包括J),其核磁共振氫譜吸收峰最多的結(jié)構(gòu)簡式為_________。
(5)參照題中信息和所學(xué)知識,寫出用和CH3MgBr為原料(其他無機試劑任選)制備的合成路線:______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】不用任何試劑就能鑒別的一組物質(zhì)是
A.Na2CO3和NaHCO3B.Na2CO3和NaCl
C.Na2CO3和鹽酸D.NaHCO3和鹽酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)中,既能因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
①SO2 ②CH3CH2CH=CH2 ③ ④CH3CH3
A. ①②③④B. ②③C. ②④D. ①②
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、AlO2-、CO32-、SO42-、Cl-中的若干種離子組成,取適量該溶液進行如下實驗:下列說法正確的是( )
A. 原溶液中一定只存在AlO2-、CO32-、SO42-、Cl- 四種離子
B. 氣體A的化學(xué)式是CO2,其電子式為O::C::O
C. 原溶液中一定不存在的離子是Cu2+、Ba2+、Fe3+
D. 生成沉淀B的離子方程式為:Al3++ 3OH- = Al(OH)3 ↓
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對σ鍵和π鍵的認識不正確的是
A. 分子中只要含有共價鍵,則至少含有一個σ鍵
B. s﹣sσ鍵、p﹣pσ鍵與s﹣pσ鍵都是軸對稱的
C. p﹣pσ鍵和p﹣pπ鍵的重疊方式是相同的
D. 含有π鍵的分子在反應(yīng)時,π鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲、乙、丙、丁為中學(xué)常見物質(zhì),其中甲、乙為單質(zhì),丙為氧化物,它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系:
下列說法正確的是( )
A. 若甲、乙元素是同主族元素,根據(jù)元素周期表推測,此時乙單質(zhì)可能是Si
B. 若甲、乙均為金屬單質(zhì),則丁所屬的物質(zhì)類別一定是堿性氧化物
C. 若甲為金屬單質(zhì),乙為非金屬單質(zhì),則甲只能是Mg
D. 若甲、乙元素是同周期元素,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式一定為:2F2 + 2H2O=4HF + O2
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