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(12分)

CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图:

已知:

①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2

②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。

③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

开始沉淀

2.3

7.5

7.6

3.4

完全沉淀

4.1

9.7

9.2

5.2

请回答下列问题:

(1)在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为                                                                             。

(2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是               

(3)操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是                      和过滤。

(4)制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是                                            

(5)为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是                                         (任写1点)。

 

【答案】

(12分)

(1)减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐 (2分,每点1分)

(2)5.2~7.6 (2分)       (3)蒸发浓缩、冷却结晶 (2分,各1分)

(4)降低烘干温度,防止产品分解 (2分)

(5)样品中含有NaCl杂质;烘干时失去了部分结晶水 (2分,任写一个)

【解析】略

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3?CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中.从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如图1所示:

(1)过程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

(2)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴.则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
.在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因
Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境
Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境

(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式
2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2
2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2

(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同,请写出在过程Ⅳ中起的作用是
调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3
调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3

(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是
BCD
BCD
(填序号).
A、c(Na+)=2c(CO32-
B、c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-
C、c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+
D、c(OH-)-c(H+)═c(HCO3-)+2c(H2CO3
(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液.CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水.如图是粉红色的CoCl2?6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是
CoCl2?2H2O
CoCl2?2H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

CoCl2?6H2O是一种饲料营养强化剂.一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2?6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
开始沉淀 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)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式
Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O
Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O

(2)NaClO3的作用是
将Fe2+氧化成Fe3+
将Fe2+氧化成Fe3+

(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3

(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图.萃取剂的作用是
除去溶液中的Mn2+
除去溶液中的Mn2+
;其使用的适宜pH范围是
B
B

A.2.0~2.5   B.3.0~3.5  C.4.0~4.5
(5)为测定粗产品中CoCl2?6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2?6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是
粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
.(答一条即可)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?宜宾模拟)CoCl2?6H2O是一种饲料营养强化剂.以含钴(Co)废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2?6H2O的一种新工艺,流程如图:

已知:
①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2
②CoCl2?6H2o熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴.
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 7.6 3.4
完全沉淀 4.0 9.7 9.2 5.2
回答下列问题:
(1)在上述工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为
减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐
减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐

(2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是
5.2≤a≤7.6
5.2≤a≤7.6

(3)操作I包含3个基本实验操作,它们是
蒸发浓缩、冷却结晶
蒸发浓缩、冷却结晶
和过滤.
(4)制得的CoCl2?6H2O需减压烘干的原因是
降低烘干温度,防止产品分解
降低烘干温度,防止产品分解

(5)为测定产品中CoCl2?6H2O的含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量.通过计算发现产品中CoCl2?6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是
样品中含有氯化钠杂质;烘干时失去了部分结晶水
样品中含有氯化钠杂质;烘干时失去了部分结晶水

(6)在实验室中,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2?6H2O,采用的方法是
将产品溶于乙醚,过滤后再蒸馏
将产品溶于乙醚,过滤后再蒸馏

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科目:高中化学 来源: 题型:

实验室里常用的干燥剂有:①浓硫酸(98%),②无水氯化钙,③变色硅胶[硅胶的主要成分是二氧化硅,在其中掺入少量的无水氯化钴(CoCl2)作指示剂,无水氯化钴呈蓝色,吸水后变为CoCl2?6H2O呈粉红色],④五氧化二磷,⑤碱石灰(主要成分是氢氧化钠、氧化钙,制法是:把生石灰加到浓的烧碱溶液中,再加强热蒸干),等等.
(1)写出制取干燥剂碱石灰过程中有关反应的化学方程式
CaO+H2O═Ca(OH)2,Ca(OH)2
  △  
.
 
CaO+H2O
CaO+H2O═Ca(OH)2,Ca(OH)2
  △  
.
 
CaO+H2O

(2)上述物质中,属于纯净物的是
B
B

A.①②④B.②④
C.①②④⑤D.全部
(3)上述干燥剂中,不宜用于干燥氯化氢气体的是

(4)上述①~④,其主要化学成分依次属于
酸、盐、氧化物、氧化物
酸、盐、氧化物、氧化物
(填写各物质所属的类别).

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科目:高中化学 来源: 题型:

实验室里常用的干燥剂有:①生石灰,②固体氢氧化钠,③变色硅胶[主要成分是二氧化硅,在其中掺入少量的无水氯化钴(CoCl2)作指示剂],④五氧化二磷,⑤无水氯化钙,⑥浓硫酸,⑦碱石灰(主要成分是氢氧化钠、氧化钙)等.
(1)上述物质中,属于纯净物的是
 

A.①②④B.②④⑥C.①②④⑤D.全部
(2)上述②、④、⑤、⑥四种干燥剂中,其主要化学成分所属的类别依次为
 
 
 
 
.(填序号)
A.酸          B.碱          C.盐          D.氧化物
(3)硅胶中无水氯化钴(CoCl2)呈蓝色,吸水后变为粉红色的CoCl2?6H2O,该变化过程属于
 
(填“物理变化”或“化学变化”).
(4)下列气体中,能用固体氢氧化钠干燥的是
 

A.CO2 B.HCl    C.NO2 D.NH3      E.NO
(5)生石灰常用作食品干燥剂,久置后易失去干燥能力,其原因为
 
(用化学方程式表示)
(6)上述干燥剂中,仅有浓硫酸为液体干燥剂,下列关于浓硫酸的叙述正确的是
 

A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸为液体干燥剂,干燥效率高,能用于干燥所有的气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化.

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