【题目】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浸出液中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如表所示:
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 |
③CoCl2·6H2O熔点为86 ℃,加热至110~120 ℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程Co2O3发生反应的离子方程式:______________。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式:_____________;
(3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀成分为________。
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是_________、_________和过滤。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是____________;萃取剂使用的最佳pH范围是_____(填代号)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.51
(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O的含量,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________________________。(答一条即可)
【答案】Co2O3+SO32-+4H+===2Co2++SO42-+2H2OClO3-+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2OFe(OH)3、Al(OH)3蒸发浓缩冷却结晶除去“滤液”中的Mn2+B粗产品中含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
【解析】
含钴废料中加入盐酸,可得浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,加入NaClO3,将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入Na2CO3调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2,为得到CoCl2·6H2O晶体,进行蒸发浓缩、冷却结晶和过滤的操作,以此分析解答。
(1)根据已知信息,浸出液含有Co2+,而Co2O3中Co化合价为+3,与亚硫酸根离子发生氧化还原反应,离子方程式为:Co2O3+SO32-+4H+===2Co2++SO42-+2H2O,
因此,本题正确答案是:Co2O3+SO32-+4H+===2Co2++SO42-+2H2O;
(2)从表中数据看,亚铁离子沉淀完全时,Co2+已经沉淀完全,无法得到产品,因此需要将亚铁离子氧化为铁离子,NaClO3的作用就是将Fe2+氧化成Fe3+,该反应的离子方程式为ClO3-+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O,
因此,本题正确答案是:ClO3-+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O;
(3)从表中数据看加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为Fe(OH)3、Al(OH)3,
因此,本题正确答案是:Fe(OH)3、Al(OH)3 ;
(4)萃取后的余液主要是CoCl2,欲获得晶体CoCl2·6H2O,从溶液中制取结晶水合物的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,则操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,
因此,本题正确答案是:蒸发浓缩;冷却结晶;
(5)Mn2+生成氢氧化物沉淀完全时Co2+已经沉淀完全,需要除去Mn2+,萃取剂的作用是除去溶液中的Mn2+;从图中看pH为3~3.5时锰离子萃取率可以达到80%以上,而Co2+萃取率仅10%左右,故选B。
因此,本题正确答案是:除去“滤液”中的Mn2+ ;B;
(6)粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是粗产品中混有Cl-含量比样品高的可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水等,
因此,本题正确答案是:粗产品中含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水。
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【题目】(1)下图是等质量的碳酸钠、碳酸氢钠粉末分别与足量的盐酸发生反应时的情景,产生二氧化碳气体的体积较多的试管中加入的固体试剂是________,当反应结束时,A、B中消耗的盐酸的质量之比为________。
(2)实验过程中我们还能感受到碳酸钠与盐酸反应时是放热反应,而碳酸氢钠与盐酸反应时表现为吸热。在A、B试管的反应过程中,反应体系的能量变化的总趋势分别对应于A为________,B为________(填“a”或“b”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】钛呈银白色,因它坚硬、强度大、耐热、密度小,被称为高技术金属。目前生产钛采用氯化法,即将金红石或钛铁矿与焦炭混合,通入氯气并加热制得TiCl4:2FeTiO3+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO; TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO。将TiCl4蒸馏并提纯,在氩气保护下与镁共热得到钛:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,MgCl2和过量Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛,再在真空熔化铸成钛锭。请回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为_______________________________。
(2)与CO互为等电子体的离子为_____(填化学式)。
(3)在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中,碳原子采取sp杂化的分子有__________ 。
(4)TiCl4在常温下是无色液体,在水或潮湿空气中易水解而冒白烟。则TiCl4属于______(填“原子”、“分子”或“离子”)晶体。
(5)与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是_____________;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为 __________。
(6)在自然界中TiO2有金红石、板钛矿、锐钛矿三种晶型,其中金红石的晶胞如右图所示,则其中Ti4+的配位数为__________。
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【题目】我国成功研制出了具有自主知识产权的治疗缺血性脑梗死新药——丁苯酞。有机物G是合成丁苯酞的中间产物,G的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的结构简式是___________,E的化学名称是____________。
(2)由B生成C的化学方程式为______________________。
(3)G的结构简式为__________________。合成丁苯酞的最后一步转化为:
,则该转化的反应类型是_______________。
(4)有机物D的溴原子被羟基取代后的产物J有多种同分异构体,其中含有苯环的同分异构体有______种(不包括J),其核磁共振氢谱吸收峰最多的结构简式为_________。
(5)参照题中信息和所学知识,写出用和CH3MgBr为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线:______________。
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【题目】下列物质中,既能因发生化学反应使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
①SO2 ②CH3CH2CH=CH2 ③ ④CH3CH3
A. ①②③④B. ②③C. ②④D. ①②
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【题目】某溶液由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、AlO2-、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验:下列说法正确的是( )
A. 原溶液中一定只存在AlO2-、CO32-、SO42-、Cl- 四种离子
B. 气体A的化学式是CO2,其电子式为O::C::O
C. 原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+
D. 生成沉淀B的离子方程式为:Al3++ 3OH- = Al(OH)3 ↓
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【题目】对σ键和π键的认识不正确的是
A. 分子中只要含有共价键,则至少含有一个σ键
B. s﹣sσ键、p﹣pσ键与s﹣pσ键都是轴对称的
C. p﹣pσ键和p﹣pπ键的重叠方式是相同的
D. 含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者
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【题目】甲、乙、丙、丁为中学常见物质,其中甲、乙为单质,丙为氧化物,它们之间存在如图所示的转化关系:
下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙元素是同主族元素,根据元素周期表推测,此时乙单质可能是Si
B. 若甲、乙均为金属单质,则丁所属的物质类别一定是碱性氧化物
C. 若甲为金属单质,乙为非金属单质,则甲只能是Mg
D. 若甲、乙元素是同周期元素,则该反应的化学方程式一定为:2F2 + 2H2O=4HF + O2
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