练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    16．碱式碳酸钴[Cox（OH）y（CO3）z]常用作电子材料，磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物．为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验．

    （1）请完成下列实验步骤：
    ①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；
    ②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性；
    ③加热甲中玻璃管，当乙装置中不再有气泡产生（填实验现象），停止加热；
    ④打开活塞a，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量；
    ⑤计算．
    （2）步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中
    （3）某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用下列装置中的D（填字母）连接在活塞a前（或装置甲前）（填装置连接位置）．

    （4）若按正确装置进行实验，测得如下数据：
    乙装置的质量/g丙装置的质量/g
    加热前80.0062.00
    加热后80.3662.88
    则该碱式碳酸钴的化学式为Co3（OH）4（CO3）2．
    （5）含有Co（AlO2）2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃的颜色为蓝色．
    （6）CoCl2•6H2O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CoCl2•6H2O的一种工艺如下：

    已知：
    沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2CO（OH）2Al（OH）2
    开始沉淀（PH）2.37.57.63.4
    完全沉淀（PH）4.19.79.25.2
    ①净除杂质时，加入H2O2发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
    ②加入CoCO3调PH为5.2～7.6，则操作Ⅰ获得的滤渣成分为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．
    ④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶（填操作名称）、过滤．

    分析 （1）③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；
    （2）步骤④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；
    （3）在活塞a前，加装装置D，装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳；
    （4）碱式碳酸钴样品3.65g，反应前乙装置的质量为80.00g，反应后质量为80.36g，故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g，物质的量为$\frac{0.36g}{18g/mol}$=0.02mol；反应前丙装置的质量为62.00g，反应后质量为62.88g，生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g，物质的量为$\frac{0.88g}{44g/mol}$=0.02mol，故Co的质量为3.65g-0.02mol×2×17g/mol-0.02mol×60g/mol=1.77g，故Co原子物质的量为：$\frac{1.77g}{59g/mol}$=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，得到化学式；
    （5）含有Co（A102）2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃为蓝色，可以滤去黄光的干扰；
    （6）钴废料含少量Fe、Al等杂质，含钴废料加入盐酸加热酸浸，得到溶液中含有氯化亚铁，氯化铝氯化钴等，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入碳酸钴调节溶液PH使铁离子和铝离子全部沉淀，过滤得到滤液中加入盐酸调节溶液PH值通过2-3，抑制钴离子水解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化钴晶体；
    ①三价铁离子易转化为沉淀，所以要把二价铁离子氧化为三价铁离子；
    ②调节溶液的pH值，使溶液中铁离子和铝离子生成沉淀，而钴离子存在溶液中，从而将铁离子、铝离子和钴离子分开；
    ③加盐酸调整pH为2～3的目的是抑制氯化钴的水解；
    ④分析可知操作Ⅱ过程为的溶质晶体的过程，利用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到．

    解答 解：（1）③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，
    故答案为：不再有气泡产生；
    （2）步骤④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，
    故答案为：将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中；
    （3）在活塞a前，加装装置D，装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，
    故答案为：D；活塞a前（或装置甲前）；
    （4）碱式碳酸钴样品3.65g，反应前乙装置的质量为80.00g，反应后质量为80.36g，故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g，物质的量为$\frac{0.36g}{18g/mol}$=0.02mol；反应前丙装置的质量为62.00g，反应后质量为62.88g，生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g，物质的量为$\frac{0.88g}{44g/mol}$=0.02mol，故Co的质量为3.65g-0.02mol×2×17g/mol-0.02mol×60g/mol=1.77g，故Co原子物质的量为：$\frac{1.77g}{59g/mol}$=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；
    故答案为：Co3（OH）4（CO3）2；
    （5）含有Co（A102）2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃为蓝色，可以滤去黄光的干扰，故答案为：蓝色；
    （6）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；
    故答案为：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；
    故答案为：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，故答案为：抑制CoCl2的水解；
    ④操作Ⅱ过程为的溶质晶体的过程，利用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到，
    故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶．

    点评 本题考查学生对实验原理理解、方案设计的评价、实验装置的理解、物质组成的测定等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．（1）写出甲苯制TNT的化学方程式+3HNO3$→_{△}^{浓硫酸}$+3H2O；
    （2）某烷烃A的蒸气的密度是相同状况下氧气密度的4倍，经测定得知该分子中共含有6个甲基．
    ①若A不可能是烯烃与氢气的加成产物，则A的结构简式为（CH3）3CCH2C（CH3）3；
    ②若A是炔烃与氢气的加成产物，则A的结构简式为CH3CH2C（CH3）2C（CH3）3．
    （3）①某烃1mol与2molHCl完全加成，生成的氯代烷最多可以与4molCl2发生光取代反应，则该烃的结构简式为CH≡CH；
    ②已知烯烃在氧化剂作用下，可按下式断裂其双键

    分子式为C10H18的有机物A催化加氢后得化合物B，其分子式为C10H22，化合物A跟过量的酸性高锰酸钾作用可以得到三种化合物：

    由此判断A的结构简式为（CH3）2C=C（CH3）-CH2-CH2CH=CH-CH3或CH3CH=C（CH3）-CH2-CH2CH=C（CH3）2．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．下列试剂储存说法不正确的是（　　）
    A．金属钠存放在盛有煤油的试剂瓶中
    B．烧碱盛放在玻璃瓶塞的磨口玻璃瓶中
    C．存放液溴的试剂瓶中应加水封
    D．漂白粉置于冷暗处密封保存

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．下列物质中，能使酸性KMnO4溶液褪色的是（　　）
    ①乙烯  ②乙烷  ③乙苯  ④乙醇  ⑤乙酸  ⑥聚乙烯   ⑦苯．
    A．①③⑥B．③⑤⑥⑦C．①③④D．②⑤⑦

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．向FeI2和FeBr2、氯气的物质的量之比为1：1：2的混合溶液中，发生的离子反应是（　　）
    A．2Fe2++4I-+3Cl2═2Fe3++2I2+6Cl-
    B．2Fe2++4I-+4Br-+5Cl2═2Fe3++2I2+2Br2+10Cl-
    C．2Fe2++2I-+2Br-+3Cl2═2Fe3++I2+Br2+6Cl-
    D．2Fe2++2I-+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列方法制取O2：①KClO3（MnO2）受热分解；②KMnO4受热分解；③H2O2中加MnO2，若制得相同质量的O2，反应中上述各种物质（依编号顺序）的电子转移数目之比是（　　）
    A．2：1：2：B．1：1：1C．2：2：1D．1：2：1

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．SO2、NO是大气污染物．工业上吸收SO2和NO，同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如图（Ce为铈元素）：

    （1）装置Ⅰ中生成HSO3-的离子方程式为SO2+OH-=HSO3-；
    （2）向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：HSO3-在溶液中存在电离平衡：HSO3-?SO32-+H+，加CaCl2溶液后，Ca2++SO32-=CaSO3↓使电离平衡右移，c（H+）增大；
    （3）装置Ⅲ中，电解槽的阳极发生的电极反应为Ce3+-e-═Ce4+；
    （4）从装置Ⅳ中获得粗产品NH4NO3的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等．
    （5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2-的浓度为a　g•L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2243aL．（用含a代数式表示，计算结果保留整数）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．25℃时，下列各组离子在特定溶液中一定能大量共存的是（　　）
    A．由水电离的c（H+）=1×10-14mol•L-1的溶液中：Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
    B．甲基橙呈红色的溶液：NH4+、Ba2+、AlO2-、Cl-
    C．在pH=0的溶液中：Na+、NO3-、SO32-、K+
    D．pH=12的溶液：K+、Na+、CH3COO-、Br-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．有容积不同的X、Y两密闭容器，X中充满CO气体，Y中充满CH4、O2、N2的混合气体，同温同压下测得两容器中气体的密度相同．下列叙述中不正确的是（　　）
    A．两容器中所含气体分子数一定不同
    B．两容器中所含气体的质量一定不同
    C．Y容器中CH4、O2、N2的质量之比可以为1：6：3
    D．Y容器中CH4、O2、N2的物质的质量之比一定为1：3：6

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案