【題目】利用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多種化工試劑,以下為草酸鈷晶體和氯化鈷晶體的制備流程,回答下列問題:
已知:①浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。
②沉淀Ⅰ中只含有兩種沉淀。
③流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表:
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 |
(1)浸出過程中加入Na2SO3目的是___。
(2)NaClO3在浸出液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。
(3)加入Na2CO3調(diào)pH至5.2,目的是___;萃取劑層含錳元素,則沉淀Ⅱ的主要成分為__。
(4)操作Ⅰ包括:將水層加入濃鹽酸調(diào)整pH為2~3,___、__、過濾、洗滌、減壓烘干等過程。
(5)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,加入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液,過濾、洗滌、干燥,測沉淀質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是___(回答一條原因即可)。
(6)將5.49g草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)置于空氣中加熱,受熱過程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如下表。
溫度范圍/℃ | 固體質(zhì)量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
經(jīng)測定,整個受熱過程,只產(chǎn)生水蒸氣和CO2氣體,則290~320℃溫度范圍,剩余的固體物質(zhì)化學(xué)式為____。[已知:CoC2O4·2H2O的摩爾質(zhì)量為183g·mol1]
【答案】將Fe3+、Co3+還原 ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O 使Fe3+和Al3+沉淀完全 CaF2和MgF2 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 粗產(chǎn)品中結(jié)晶水含量低(或粗產(chǎn)品中混有氯化鈉雜質(zhì)) Co3O4(或CoO·Co2O3)
【解析】
(1)、浸出過程中,Co2O3、Fe2O3與鹽酸、Na2SO3發(fā)生反應(yīng),Co2O3轉(zhuǎn)化為Co2+,Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe2+,Co、Fe元素化合價降低,則S元素化合價升高,SO32-轉(zhuǎn)化為SO42-,故答案為:將Fe3+、Co3+還原;
(2)、NaClO3加入浸出液中,將Fe2+氧化為Fe3+,ClO-被還原為Cl-,反應(yīng)的離子方程式為:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O-;
(3)根據(jù)工藝流程圖結(jié)合表格中提供的數(shù)據(jù)可知,加Na2CO3調(diào)pH至5.2,目的是使Fe3+和Al3+沉淀完全。濾液l中含有的金屬陽離子為Co2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等,萃取劑層含錳元素,結(jié)合流程圖中向?yàn)V液1中加入了NaF溶液,知沉淀Ⅱ?yàn)?/span>MgF2、CaF2;
(4)、經(jīng)過操作I由溶液得到結(jié)晶水合物,故除題中已知過程外,操作I還包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;
(5)、根據(jù)CoCl2·6H2O的組成及測定過程分析,造成粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%的原因可能是:含有氯化鈉雜質(zhì),使氯離子含量增大或結(jié)晶水合物失去部分結(jié)晶水,導(dǎo)致相同質(zhì)量的固體中氯離子含量變大;
(6)、整個受熱過程中只產(chǎn)生水蒸氣和CO2氣體,5.49 g CoC2O4·2H2O為0.03mol,固體質(zhì)量變?yōu)?/span>4.41 g時,質(zhì)量減少1.08g,恰好為0.06 mol H2O的質(zhì)量,因此4.41 g固體為0.03 mol CoC2O4。依據(jù)元素守恒知,生成n(CO2)=0.06 mol,m(CO2)=0.06mol×44 g/mol=2.64 g。而固體質(zhì)量由4.41 g變?yōu)?/span>2.41 g時,質(zhì)量減少2 g,說明290~320℃內(nèi)發(fā)生的不是分解反應(yīng),參加反應(yīng)的物質(zhì)還有氧氣。則參加反應(yīng)的m(O2)=2.64 g-2 g=0.64 g,n(O2)=0.02mol,n(CoC2O4) : n(O2) : n(CO2)=0.03 : 0.02 : 0.06=3 : 2 : 6,依據(jù)原子守恒,配平化學(xué)方程式,故290~320℃溫度范圍,剩余固體物質(zhì)的化學(xué)式為Co3O4或CoO·Co2O3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在2A+B3C+4D反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是
A.υ(A)=0.5mol/(L·s)B.υ(B)=0.3mol/(L·s)
C.υ(C)=0.8mol/(L·s)D.υ(D)=1mol/(L·s)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈰(Ce)是種重要的稀土元素。以富含CeO2的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3以及其他少量可溶于稀酸的雜質(zhì))為原料,采用多種方法回收鈰。請回答下列問題:
已知:CeO2不溶于稀鹽酸,也不溶于NaOH溶液。
⑴濾渣的成分是________,反應(yīng)②的離子方程式是________。
⑵干法空氣氧化法回收鈰是把Ce(OH)3被空氣氧化成Ce(OH)4,氧化過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為________。兩種制備Ce(OH)4的數(shù)據(jù)如下表:
干法空氣氧化法 | 氧化溫度 | 氧化率 | 氧化時間 |
暴露空氣中 | 110~120 | 90 | 18 |
在對流空氣氧化爐中 | 110~120 | 99 | 8 |
在對流空氣氧化爐中大大縮短氧化時間的原因是________。
⑶利用電解方法也可以實(shí)現(xiàn)鈰的回收。
①在酸性條件下電解Ce2O3(如圖):陽極電極反應(yīng)式為________,離子交換膜為________(填“陰”或“陽”)離子交換膜。
②電解產(chǎn)物Ce(SO4)2是重要的氧化劑,將其配成標(biāo)準(zhǔn)溶液,在酸性條件下能測定工業(yè)鹽中NaNO2的含量,寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機(jī)在空氣過量條件下的NOx排放。
(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________
②反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式:________________________;
③當(dāng)燃油中含硫量較高時,尾氣中SO2在O2作用下會形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成:_____________________________;
④尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測定溶液中尿素(M=60 g·mol 1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3,所得NH3用過量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_________________;
(2)NSR(NOx儲存還原)工作原理:NOx的儲存和還原在不同時段交替進(jìn)行,如圖a所示。
①通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)NOx的儲存和還原。還原NOx的物質(zhì)是_________________;
②用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程,該過程分兩步進(jìn)行,圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第二步反應(yīng)消耗的NH3與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是__________________;
③還原過程中,有時會產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時,得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:______________________15NNO+___H2O
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【題目】SPC(2Na2CO33H2O2)具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì),廣泛應(yīng)用于印染、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。以芒硝(Na2SO410H2O)、H2O2等為原料制備SPC的工藝流程如下:
回答下列問題:
⑴步驟Ⅰ中________填“有”或“沒有”發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
⑵步驟Ⅱ中會生成一種可以循環(huán)使用的物質(zhì),該物質(zhì)的化學(xué)式為________。
⑶步驟Ⅲ中需要加熱,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。
⑷步驟Ⅴ中,合成時需選擇溫度為15℃,其目的是___________。
⑸SPC的保存方法是_____________________________。
⑹過氧化氫用催化劑催化分解時生成水和氧原子,該氧原子非;顫姡Q為活性氧。稱量0.1600g樣品,置于250mL錐形瓶中,并用100mL 0.5 mol·L-1硫酸溶解完全,立即用0.02000mol·L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時溶液顏色為________,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原來的顏色,進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn),消耗KMnO4溶液的平均體積為26.56mL。另外,在不加樣品的情況下按照上述過程進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn),消耗KMnO4溶液的平均體積為2.24mL。該樣品的活性氧含量為_______%。
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【題目】蝕刻銅制線路板的蝕刻液種類很多:酸性蝕刻液,如蝕刻溶液、H2O2-鹽酸及CuCl2-鹽酸堿性蝕刻液,如溶液等。回答下列問題:
(1)寫出下列蝕刻液蝕刻銅的離子方程式。
①FeCl3溶液:_______。
②H2O2-鹽酸:_______。
③溶液:_______生成。
(2)利用廢蝕刻液含、及制備堿性蝕刻液溶液和的主要步驟包括:用氧化廢蝕刻液,通入氨氣,固液分離,用鹽酸溶解沉淀和的制備。下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>_______填字母。
A. 制備
B. 制備并沉鐵
C. 分離溶液和沉淀
D. 將溶液蒸干制備
(3)常用水合肼還原法回收CuCl2-鹽酸蝕刻液得到單質(zhì)銅,先用氫氧化鈉溶液中和其中酸并將溶液調(diào)至強(qiáng)堿性,然后加入水合肼得納米銅,該氧化還原反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。
(4)文獻(xiàn)報道一種回收蝕刻廢液中銅并制取膽礬的主要工藝流程如下:
已知:易與酸反應(yīng)。
在混合器中,的離子方程式為_______。
溶于硫酸的離子方程式為_______。
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【題目】如圖所示是一個燃料電池的示意圖,當(dāng)此燃料電池工作時,下列分析正確的是( )
A.如果a極通入,b極通入,溶液作電解質(zhì)溶液,則通的電極上的電極反應(yīng)為
B.如果a極通入,b極通入,溶液作電解質(zhì)溶液,則通的電極上的電極反應(yīng)為
C.如果a極通入,b極通入,溶液作電解質(zhì)溶液,則通的電極上的電極反應(yīng)為
D.如果a極通入,b極通入,溶液作電解質(zhì)溶液,則溶液中的OH向b極移動
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【題目】現(xiàn)代傳感信息技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有廣泛的應(yīng)用。某小組用傳感技術(shù)測定噴泉實(shí)驗(yàn)中的壓強(qiáng)變化來認(rèn)識噴泉實(shí)驗(yàn)的原理(如圖1所示),并測定電離平衡常數(shù)Kb。
(1)實(shí)驗(yàn)室可用濃氨水和X固體制取NH3 , X固體可以是 。
A.生石灰 B.無水氯化鈣 C.五氧化二磷 D.堿石灰
(2)檢驗(yàn)三頸瓶集滿NH3的方法是: 。
(3)關(guān)閉a,將帶有裝滿水的膠頭滴管的橡皮塞塞緊c口, ,引發(fā)噴泉實(shí)驗(yàn),電腦繪制三頸瓶內(nèi)氣壓變化曲線如圖2所示。圖2中 點(diǎn)時噴泉最劇烈。
(4)從三頸瓶中用 (填儀器名稱)量取20.00 mL氨水至錐形瓶中,用 0.05000 mol/L HCl滴定。用pH計采集數(shù)據(jù)、電腦繪制滴定曲線如圖3所示。
(5)據(jù)圖3計算,當(dāng)pH =11. 0 時,NH3H2O電離平衡常數(shù)Kb的近似值,Kb≈ 。
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【題目】向1L的密閉容器中加入1molX、0.3molZ和一定量的Y三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)的濃度隨時間的變化如圖甲所示。圖乙為t2時刻后改變反應(yīng)條件,平衡體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況,且四個階段都各改變一種不同的條件。下列說法不正確的是
A. Y的起始物質(zhì)的量為0.5mol
B. 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X(g)+Y(g)3Z(g) ΔH<0
C. 若t0 =0,t1=10s,則t0~t1階段的平均反應(yīng)速率為v(Z)=0.03mol·L-1·s-1
D. 反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率t6點(diǎn)比t3點(diǎn)高
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