【题目】CoCl26H2O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CoCl26H2O的工艺流程如图1:
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:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
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 |
③CoCl26H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴.
(1)写出浸出过程中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;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式 .
(3)“加Na2CO3调pH至a”,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.制得的CoCl26H2O在烘干时需减压烘干的原因是 .
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2.向“滤液”中加入萃取剂的目的是;其使用的最佳pH范围是 . A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl26H2O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CoCl26H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 . (答一条即可)
【答案】
(1)Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O
(2)ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O;ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)蒸发浓缩;冷却结晶;降低烘干温度,防止产品分解
(5)除去溶液中的Mn2+;B
(6)粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
【解析】解:(1)向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3 , 还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等],加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为:Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O,所以答案是:Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O; (2)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+ , 其反应的离子方程式为:ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O;在酸性条件下,NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O;所以答案是:ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O;ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O;(3)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+ , 加Na2CO3调pH至a,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32﹣+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Fe3++3CO32﹣+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,所以沉淀成分为:Fe(OH)3、Al(OH)3 , 所以答案是:Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体,其操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤;根据题意知,CoCl26H2O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,为防止其分解,制得的CoCl26H2O需减压烘干,所以答案是:蒸发浓缩;冷却结晶;降低烘干温度,防止产品分解;(5)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液PH在3.0~3.5之间,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,所以答案是:除去溶液中的Mn2+;B; (6)根据CoCl26H2O的组成分析,造成产品中CoCl26H2O的质量分数大于100%的原因可能是:含有杂质,导致氯离子含量大或结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大, 所以答案是:粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某学生称取9g直链淀粉溶于水,测定淀粉水解的百分率,其程序如下:
(1)上述实验各步骤所加的试剂为A , B , C .
(2)上述测定过程中,只加A溶液,不加B溶液是否可行,理由是 .
(3)当析出2.16g金属单质时,淀粉的水解率是 .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成液态水放出528kJ热量,下列表示氢气燃烧的热化学方程式的是( )
A.H2O(g)=H2(g)+ ?O2(g)△H=+264kJ?mol﹣1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣528kJ?mol﹣1
C.H2(g)+ ?O2(g)=H2O(l)△H=+264 kJ?mol﹣1
D.H2(g)+ ?O2(g)=H2O(l)△H=﹣264kJ?mol﹣1
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】现有下列高聚物:A.聚乙烯 B.天然橡 C.硫化橡胶 D.酚醛树脂E.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)
其中属于线型结构的是 , 属于体型结构的是 , 加热可熔融的是 , 用于制备轮胎的是 , 用于制备插座、电器把手的是 , 用于制造车窗玻璃的是 .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列关于实验内容与结论相符合的是( )
实验内容 | 结论 | |
A | 向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀 | 溶液中有SO |
B | 向某溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀 | 溶液中有Cl﹣ |
C | 向某溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液变红 | 溶液中有Fe3+ |
D | 向某溶液中滴加一定量的NaOH溶液,生成白色沉淀 | 溶液中有Al3+ |
A.A
B.B
C.C
D.D
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】XeO3是一种不稳定的物质,具有强氧化性.
(1)配平反应的离子方程式:
XeO3+Mn2++H2O→MnO4﹣+Xe↑+H+
(2)反应现象为:①有气泡产生;② .
(3)被氧化的元素是 .
(4)将适量的XeO3投入30mL 0.1molL﹣1 Mn2+的水溶液中,刚好完全反应.
①此时转移电子总数为 .
②将反应后的溶液稀释至90mL,所得溶液的pH= .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列反应中,HCl作还原剂的是( )
A.NaOH+HCl═NaCl+H2O
B.Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
C.MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.CuO+2HCl═CuCl2+H2O
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用.其工作流程如下:
(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是 .
(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
i:2Fe2++PbO2+4H++SO42﹣═2Fe3++PbSO4+2H2O
ii:…
①写出ii的离子方程式: .
②下列实验方案可证实上述催化过程.将实验方案补充完整.
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2 , 溶液变红.
b. .
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示.
①过程Ⅱ的目的是脱硫.滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是(选填序号).
A.减小Pb的损失,提高产品的产率
B.重复利用NaOH,提高原料的利用率
C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯,结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com