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【题目】钴的氧化物广泛应用于磁性材料及超导材料等领域。一种利用含钴废料(主要成分Co2O3,含少量Al2O3、MgO、SiO2)制备Co2O3的工艺流程如下图所示。

(1)“浸出液的主要成分是________(写化学式)。

(2)“酸浸,还原过程中溶解Co2O3的离子方程式为______________。稀硫酸和Na2SO3也可用盐酸替代,工业生产中不用盐酸的理由是_____________

(3)NaF的作用是____________

(4)“沉钴时生成CoCO3的化学方程式为___________。检验CoCO3是否洗涤干净的操作方法是_______________

(5)在空气中焙烧CoCO3生成CoxOyCO2,测得充分煅烧后固体质量为4.82g,CO2的体积为1.344L(标准状况),CoxOy的化学式为_____________

【答案】NaAlO2、Na2SiO3Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O防止盐酸被Co203氧化为Cl2,污染环境除去镁离子CoSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+CoCO3↓+H2O+CO2取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加盐酸Co3O4

【解析】

(1)Al2O3为两性氧化物,既可以与强酸反应也可以与强碱反应,SiO2可以与强碱反应,因此含钴废料经碱浸后,氧化铝与强碱反应生成偏铝酸钠二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠,因此浸出液的主要成分是NaAlO2、Na2SiO3

(2)Co2O3与硫代硫酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应硫酸根离子、二价钴离子和水离子方程式为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;盐酸具有还原性还原产物有氯气,污染环境,因此工业上不用盐酸;

(3)氟离子与溶液中的镁离子结合成沉淀,经过滤除去镁离子;

(4)除杂后溶液中的主要成分是硫酸钴,硫酸钴与加入的碳酸氢氨反应生成硫酸铵、碳酸钴沉淀、二氧化碳和水,方程式为:CoSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+CoCO3↓+H2O+CO2↑;取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加盐酸,如果没有气泡产生,则证明已经洗净;

(5)CO2的体积为1.344L(标准状况)的物质的量为1.344L÷22.4L/mol=0.06mol,CoCO3的化学式可知n(Co)= n(C)=0.06mol,则m(Co)= n(Co)×M(Co)=0.06mol×59mol/g=3.54g,煅烧后固体中氧元素的物质的量为:n(O)= (4.82g-3.54g)÷16g/mol=0.08mol,则n(Co) :n(O)=0.06:0.08=3:4,因此灼烧后的化学式为Co3O4

练习册系列答案
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A.金刚石、白磷、水银都属于单质

B.重过磷酸钙、盐酸、水煤气都属于纯净物

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A. B. C. D.

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A. X是Cl2,Y是NaOH溶液

B. X是SO2,Y是澄清石灰水

C. X是NO,Y是水

D. X是NH3,Y是氯化钠溶液

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【题目】化合物M是一种合成药品的中间体,其合成路线如图所示。

已知:

(弱碱性,易被氧化)

(1)写出反应的化学方程式_____________

(2)反应属于____反应(填有机反应类型)。

(3)写出中官能团的名称__________

(4)H的同分异构体,则满足下列条件的H的同分异构体共有______种,其中满足下列条件且含4种不同氢原子的同分异构体的结构简式是___________

显弱碱性,易被氧化分子内含有苯环能发生水解反应

(5)请你设计由A合成B的合成路线_________________________________________________________

提示:合成过程中无机试剂任选;合成路线表示方法示例如图所示

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【题目】根据表中信息,判断下列叙述中正确的是

序号

氧化剂

还原剂

其他反应物

氧化产物

还原产物


Cl2

FeBr2

/


Cl


KClO3

浓盐酸

/

Cl2



KMnO4

H2O2

H2SO4

O2

Mn2+

A.表中组的反应可能有一种或两种元素被氧化

B.氧化性强弱的比较: KClO3Fe3+Cl2Br2

C.表中组反应的还原产物是KCl,电子转移数目是6e

D.表中组反应的离子方程式为:2MnO4+ 3H2O2 + 6H+=2Mn2+ + 4O2↑+ 6H2O

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【题目】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:

回答下列问题:

1NaClO2Cl的化合价为_______

2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式__________________________________

3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+Ca2+,要加入的试剂分别为________________。“电解”中阴极反应的主要产物是______

4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是_________

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