【题目】为测定碱式碳酸钴[COx(OH)y(CO3)z]的化学组成,研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置进行实验探究.已知:碱式碳酸钴受热时可分解生成三种氧化物.
(1)按如图所示装置组装好仪器,并;称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,加热,当乙装置中(填实验现象),停止加热;打开活塞a,缓缓通入空气数分钟,通入空气的目的是 .
(2)某同学认为上述实验中存在一个缺陷,该缺陷是 .
(3)通过正确实验测得乙、丙装置增重分别为0.36g、0.88g,则该碱式碳酸钴的化学式为 .
(4)CoCl26H2O常用作多彩水泥的添加剂.以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取COCl26H2O的一种工艺如下:
已知;25℃时
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀(pH) | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀(pH) | 4.1 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
①净化除杂时,加入H2O2发生反应的离子方程式为;
②加入CoCO3调pH为5.2~7.6,则操作I获得的滤渣成分为;
③加盐酸调整pH为2~3的目的为;
④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤.
【答案】
(1)检查装置气密性;不再有气泡产生时;将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中
(2)未考虑空气中的水蒸气和二氧化碳对实验的影响
(3)Co3(OH)4(CO3)2
(4)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;Fe(OH)3和Al(OH)3;抑制CoCl2的水解
【解析】解:(1)按如图所示装置组装好仪器,应首先检验装置的气密性,加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕,步骤中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果, 所以答案是:检验装置的气密性,不再有气泡产生,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中;(2)空气中的水蒸气和二氧化碳被乙丙装置吸收产生误差,在活塞a前,加装装置干燥管,装置中盛放的碱石灰用来吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;所以答案是:未考虑空气中的水蒸气和二氧化碳对实验的影响;(3)碱式碳酸钴样品3.65g,故生成水的质量为0.36g,物质的量为 =0.02mol,生成二氧化碳的质量为0.88g,物质的量为 =0.02mol,故氧化钴的质量为3.65g﹣0.36g﹣0.88g=2.41g,物质的量为 =0.03mol,根据Co、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.03mol:0.02mol×2:0.02mol=3:4:2,故碱式碳酸钴的化学式为Co3(OH)4(CO3)2 , 所以答案是:Co3(OH)4(CO3)2;(4)①三价铁离子易转化为沉淀,所以要加入氧化剂过氧化氢把二价铁离子氧化为三价铁离子,而不会引入新的杂质,反应的离子方程式为;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
所以答案是:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;②废料加入盐酸后生成氯化物,然后加入双氧水,二价铁离子被双氧水氧化生成三价铁离子,根据沉淀的pH值表格知,当溶液的pH值为5.2时,铁离子和铝离子被完全沉淀,当溶液的pH值为7.6时,钴离子才开始产生沉淀,所以要想将铁离子、铝离子和钴离子分离,溶液的pH值应该不小于5.2不大于7.6,则操作I获得的滤渣成分为Fe(OH)3和Al(OH)3;
所以答案是:Fe(OH)3和Al(OH)3;③加盐酸调整pH为2~3的目的为抑制CoCl2的水解,所以答案是:抑制CoCl2的水解.
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【题目】下列各组物质发生反应时,生成物不因反应条件(浓度、温度或催化剂等)的不同而不同的是
A. 铜与硝酸B. 乙醇与氧气
C. 钠与氧气D. 一氧化碳与氧气
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【题目】下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4LCCl4中含有的碳原子数为6.02×1023
B. 常温常压下,32gO3中含有的分子数为2×6.02×1023
C. 1mol·L-1Al2(SO4)3中含有的铝离子数为2×6.02×10 23
D. 2molCl2与足量NaOH完全反应,转移电子数为2×6.02×1023
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【题目】在2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g)=2HCN(g)+6H2O(g)反应中,已知v (HCN)=n mol/(Lmin),且v(O2)=m mol/(Lmin),则m与n的关系正确的是( )
A.m= n
B.m= n
C.m= n
D.m=2n
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【题目】生产中常要控制化学反应条件增大反应速率.下列措施中不能加快化学反应速率的是( )
A.尽可能使用稀溶液
B.选择合适的催化剂
C.碾细固体反应物
D.提高反应体系的温度
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【题目】实验室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl质量分别是 ( )
A.950mL,11.2gB.500mL,117g
C.1000mL,117.0gD.任意规格,111.2g
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【题目】把3molP和2.5molQ置于2L密闭容器中,发生如下反应:3P(g)+Q(g)x M(g)+2N(g),5min后达到平衡生成1molN,经测定M的平均速率是0.1mol/(Lmin),下列叙述不正确的是( )
A.P的平均反应速率为0.15 mol/(Lmin)
B.Q的平衡浓度为1 mol/L
C.Q的转化率为25%
D.x等于2
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【题目】在25℃时,pH=12的NaOH溶液100mL,欲使它的pH降为11,需加入pH=10的NaOH溶液mL; 在25℃时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液等体积混合:若a+b=13,则溶液呈性;pH为2的盐酸和pH为12的NaOH溶液,由水电离的氢离子浓度之比为 .
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