【題目】過(guò)渡金屬催化的反應(yīng)已成為重要的合成工具,貴金屬成本高,會(huì)對(duì)環(huán)境造成的不利影響。因此研究成本低廉的含錳、鐵、鈷、鎳、銅等催化劑應(yīng)用成為熱點(diǎn)。以下是以含鈷廢渣(主要成分CoO、Co2O3,還含有Al2O3、ZnO等雜質(zhì))為原料制備CoCO3的一種工藝流程:
下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol/L計(jì)算)
金屬離子 | 開(kāi)始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
回答下列問(wèn)題:
(1)“酸浸”時(shí)通入SO2的目的是 ____________,反應(yīng)的離子方程式為______________。
(2)“萃取”過(guò)程可表示為ZnSO4(水層)+2HX(有機(jī)層)ZnX2(有機(jī)層)+H2SO4(水層),由有機(jī)層獲取ZnSO4溶液的操作是 __________________。
(3)“沉鈷”時(shí)Na2CO3溶液需緩慢滴加的原因是 ____________。
(4)用得到的CoCO3等為原料采用微波水熱法和常規(guī)水熱法可以制得兩種CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均為+2價(jià)),均可用作H2O2分解的催化劑,有較高的活性。如圖是兩種不同方法制得的CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃時(shí)催化分解6%的H2O2溶液的相對(duì)初始速率隨x變化曲線(xiàn)。由圖中信息可知:____________法制取得到的催化劑活性更高,由此推測(cè)Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是____________ 。
(5)用純堿沉淀轉(zhuǎn)化法也可以從草酸鈷(CoC2O4)廢料得到CoCO3,向含有CoC2O4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液,當(dāng)有CoCO3沉淀生成時(shí),溶液中=___________。[已知Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8 Ksp (CoCO3)=1.4×10- 13]
【答案】 將Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+ 2Co3++SO2+2H2O= 2Co2++SO42-+4H+ 向有幾層中加入適量的硫酸溶液充分振蕩,靜置,分液 防止加入過(guò)快而產(chǎn)生Co(OH)2沉淀 微波水熱 Co2+ 2.2×10-6
【解析】(1)從流程圖知要把Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+,SO2具有還原性,能把Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+,所以“酸浸”時(shí)通入SO2的目的是將Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+ ,反應(yīng)的離子方程式為2Co3++SO2+2H2O= 2Co2++SO42-+4H+。因此,本題正確答案為:將Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+。
(2)“萃取”過(guò)程可表示為ZnSO4(水層)+2HX(有機(jī)層)ZnX2(有機(jī)層)+H2SO4(水層),由有機(jī)層獲取ZnSO4溶液的操作是向有幾層中加入適量的硫酸溶液,使平衡逆向進(jìn)行,充分振蕩后再靜置,分液。
(3)為防止因加入Na2CO3溶液過(guò)快而產(chǎn)生Co(OH)2沉淀,“沉鈷”時(shí)需緩慢滴加,因此,本題正確答案為:防止加入過(guò)快而產(chǎn)生Co(OH)2沉淀。
(4)H2O2分解的分解速率越大,催化劑活性活性越高,根據(jù)圖像可以知道,X相同時(shí),微波水熱法初始速率大于常規(guī)水熱法,故微波水熱制取得到的催化劑活性更高;由圖可以知道,隨X越大,過(guò)氧化氫的分解速率越大,而X增大,Co2+的比例增大,故Co2+的催化效果更好,因此,本題正確答案為:微波水熱 ;Co2+。
(5)向含有CoC2O4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液,當(dāng)有CoCO3沉淀生成時(shí),Ksp(CoC2O4)=c(Co2+)c(CO32-),Ksp (CoCO3)=c(Co2+)c(C2O42-),所以溶液中= Ksp (CoCO3)/ Ksp(CoC2O4)= 1.4×10- 13/6.3×10-8=2.2×10-6。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于常溫下pH=3的HF溶液,下列敘述正確的是
A. c(H+)=c(F-)
B. 加水稀釋時(shí),c(F-)/c(HF)增大
C. 與pH=11的NaOH溶液等體積混合后,溶液呈堿性
D. 加入NaF固體可以抑制HF的電離,使溶液中c(F-)減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】自來(lái)水中氯離子的測(cè)定對(duì)人體健康有重要意義,實(shí)驗(yàn)室常用莫爾法測(cè)定水體中氯離子含量。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:向水樣中加入K2CrO4 (黃色) 溶液作指示劑,用AgNO3溶液滴定至終點(diǎn)。已知:Ag2CrO4為不溶于水的磚紅色沉淀;常溫下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)= 1.8×10-12。
回答下列問(wèn)題:
(1)滴定時(shí),應(yīng)使用____________(填“酸式”或“堿式”) 滴定管,原因是_______________________。
(2)水樣應(yīng)調(diào)至中性或弱堿性,強(qiáng)酸性時(shí)加入K2CrO4溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________。
(3)滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是___________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得數(shù)據(jù)如下表:
編號(hào) | 1 | 2 | 3 |
V(水樣)/mL | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
c(AgNO3)/ mol·L-1 | 0.0010 | ||
V(AgNO3)/mL | 3.75 | 4.01 | 3.99 |
計(jì)算水樣中氯離子的含量為_______________mg/L(保留2位小數(shù))
(5)滴定結(jié)束后:
①當(dāng)溶液中的殘余c(Cl-)=1.8×10-5mol/L,則此時(shí)溶液中c(CrO42-)=____________。
②已知2AgCl+ CrO42-2Cl-+Ag2CrO4,計(jì)算出該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____________。
(6)下列情況會(huì)造成實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果偏低的是____________。(填標(biāo)號(hào))
A.錐形瓶洗滌后未干燥
B.滴定前,未使用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管
C.酸式滴定管滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)
D.酸式滴定管滴定前尖嘴部分充滿(mǎn)溶液,滴定結(jié)束時(shí)滴定管尖嘴有氣泡
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中正確的是
A. NO2、SO2、BF3、NCl3分子中沒(méi)有一個(gè)分子中原子的最外層電子都滿(mǎn)足了8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu);
B. P4和CH4都是正四面體分子且鍵角都為109o28ˊ;
C. CO2、SO2都是直線(xiàn)形的分子
D. CH2=CH2分子中共有五個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】掌握儀器名稱(chēng)、組裝及使用方法是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),下圖為三套實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)寫(xiě)出下列儀器的名稱(chēng):a.__________,b._____________。
(2)若利用裝置I分離四氯化碳和酒精的混合物,還缺少的儀器是__________,將儀器補(bǔ)充完整后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),冷凝水由________(填f或g)口通入。
(3)用裝置II分離混合物時(shí),為使液體順利流下,應(yīng)進(jìn)行的操作是_______________。
(4)實(shí)驗(yàn)室用Na2CO3·10H2O 晶體配制0.05mol/L 的Na2CO3 溶液970mL。
①應(yīng)用托盤(pán)天平稱(chēng)取Na2CO3·10H2O 的質(zhì)量是____g。
②裝置III是某同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖。圖中的錯(cuò)誤是_______________。
③除了圖中給出的儀器和托盤(pán)天平以及藥匙外,為完成實(shí)驗(yàn)還需要的儀器有:_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是
A. 28g CO所占的體積為22.4L
B. 1L 1mol/L HCl溶液中含有HCl分子為NA個(gè)
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L水中約含有NA個(gè)氧原子
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LCO和CO2的混合氣體中含碳原子數(shù)為NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將0.12mol FeCl2加入100ml K2Cr2O7溶液中,恰好使溶液中Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,Cr2O72﹣被還原為Cr3+。則K2Cr2O7溶液的物質(zhì)的量濃度為
A. 0.4mol/L B. 0.1mol/L C. 0.2mol/L D. 0.08mol/L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】早在西漢時(shí)期就有記載“曾青得鐵則化為銅”,成為現(xiàn)代濕法冶金的先驅(qū),要加快該化學(xué)反應(yīng)的速率,所采取的下列措施無(wú)效的是( )
A.增大硫酸銅的濃度B.提高反應(yīng)的溫度
C.增大壓強(qiáng)D.用鐵粉代替鐵片
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