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草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备.用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O...

草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备.用水钴矿主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2制取COC2O4•2H2O工艺流程如下:

已知:浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:

沉淀物

FeOH3

AlOH3

CoOH2

FeOH2

MnOH2

完全沉淀的pH

3.7

5.2

9.2

9.6

9.8

1浸出过程中加入Na2SO3的目的是                      

2加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀.试用离子方程式和必要的文字简述其原理:_________

3萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图1.萃取剂的作用是             ;其使用的适宜pH范围是               

A.2.0~2.5      B.3.0~3.5    C.4.0~4.5

4滤液I“除钙、镁”是将其转化为MgF2、CaF2沉淀.已知KspMgF2=7.35×10﹣11、KspCaF2=1.05×10﹣10,当加入过量NaF后,所得滤液=           

5已知:NH3•H2ONH4++OH   Kb=1.8×10﹣5

H2C2O4H++HC2O4  Ka1=5.4×10﹣2

HC2O4H+C2O42﹣  Ka2=5.4×10﹣5

则该流程中所用NH42C2O4溶液的pH             7填“>”或“<”或“=”

6CoC2O4•2H2O热分解质量变化过程如图2所示其中600以前是隔绝空气加热,600以后是在空气中加热;A、B、C均为纯净物;C点所示产物的化学式是_____________________

 

 

(1)还原Fe3+、Co3+为Fe2+、Co2+. (2)加入的碳酸钠(或CO32﹣)与H+反应,c(H+)降低,使Fe3+和Al3+(用R3+代替)的水解平衡R3++3H2O⇌R(OH)3+3H+,向右移动,而产生氢氧化物沉淀(直接用用双水解解释也给分) (3)除去溶液中的Mn2+;B(1分)(4)0.7(5)< (6)Co3O4(或CoO•Co2O3) 【解析】 试题分析:(1)亚硫酸钠具有还原性,能还原氧化性离子Fe3+、Co3+,所以浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe3+、Co3+还原,还原为Fe2+、Co2+; (2)Fe3+、Al3+水解导致溶液呈酸性,水解方程式为R3++3H2O⇌R(OH)3+3H+,:加入的碳酸钠(或CO32-)与H+反应,c(H+)降低,从而促进水解平衡向右移动,产生氢氧化铁、氢氧化铝沉淀; (3)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,故选B; (4)当加入过量NaF后,所得滤液=0.7; (5)盐类水解,谁强显谁性,NH3•H2O⇌NH4++OH- Kb=1.8×10-5,HCO4-⇌H++C2O42- K a2=5.4×10-5,所以(NH4)2C2O4溶液中铵根离子水解大于草酸根离子水解,溶液呈酸性,即PH<7; (6)由图可知,C点钴氧化物质量为8.03g,0.1molCo元素质量为5.9g,氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol:≈3:4,故C的Co氧化物为Co3O4。 【考点定位】考查物质分离和提纯,涉及溶度积常数计算、沉淀与pH的关系、盐类水解等知识点, 【名师点晴】明确实验原理是解本题关键,知道涉及的操作方法及发生的反应,难点是溶度积常数计算,具体流程分析:含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,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、MgCl2、CaCl2、MnCl2,向溶液中加入NaF溶液,除去钙镁离子,然后过滤得到的滤液中II中加入萃取剂,萃取后溶液加入草酸铵,得到草酸钴,据此解题。  
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实验室用如图所示装置制备KClO溶液,再与KOH、FeNO33溶液反应制备高效净水剂K2FeO4

已知:K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液,在0~5的强碱性溶液中较稳定.

【制备KClO及K2FeO4

1装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是                  

2C中得到足量KClO后将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、FeNO33溶液,水浴控制反应温度为25,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色含K2FeO4,该反应的离子方程式为               .再加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品.

3K2FeO4粗产品含有FeOH3、KCl等杂质,其提纯步骤为:

将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中,

                     

                      

搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,用乙醇洗涤的理由_____________ .

在真空干燥箱中干燥.

【测定产品纯度】

4称取提纯后的K2FeO4样品0.2100 g于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,发生的反应为:CrOH4+FeO42﹣═FeOH3↓+CrO42﹣+OH;过滤后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,此时反应的离子方程式为:               

54反应后的溶液配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol/L的NH42FeSO42溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗NH42FeSO42溶液30.00 mL.滴定时发生的离子反应为:                  .计算该K2FeO4样品的纯度为               

 

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磷是生物体中不可缺少的元素之一,在自然界中磷总是以磷酸盐的形式出现的,例如磷酸钙矿Ca3PO42、磷灰石Ca5FPO43等.

1磷的某种核素中,中子数比质子数多1,则表示该核素的原子符号为              

2白磷P4可由Ca3PO42、焦炭和SiO2在电炉中约1550下通过下面两个反应共熔得到.

2Ca3PO42s+5Cs═6CaOs+P4s+5CO2gH1=+Q1kJ•mol﹣1

CaOs+SiO2s═CaSiO3sH2=﹣Q2kJ•mol﹣1

写出电炉中发生总反应的热化学方程式                    

3磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500生成白磷,反应为:2Ca3PO42+6SiO2=6CaSiO3+P4O1010C+P4O10=P4↑+10CO↑,上述反应中的各种物质,属于酸性氧化物的有             

离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料.一容器被离子交换膜分成左右两部分,如右图所示.若该交换膜为阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,左边充满盐酸酸化的H2O2溶液,右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液足量,一段时间后右边可观察到的现象:            ,若该交换膜为阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,左边充满含2mol NH4AlSO42的溶液,右边充满含3mol BaOH2的溶液,当有2mol SO42﹣通过交换膜时若反应迅速完全,则左右两室沉淀的物质的量之比为             

某初级石墨中含SiO27.8%、Al2O35.1%、Fe2O33.1%和MgO0.5%等杂质,利用相关工艺可进行提纯与综合利用.通入一定量的N2后,在1500下与Cl2充分反应得到纯化石墨与气体混合物,然后降温至80,分别得到不同状态的两类物质a和b.注:石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,SiCl4的沸点为57.6,金属氯化物的沸点均高于150

1若a与过量的NaOH溶液反应,可得两种盐,其中一种盐的水溶液具有粘合性,化学反应方程式为                     

2若b与过量的NaOH溶液充分反应后,过滤,所得滤液中阴离子有            

 

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某强酸性溶液X中可能含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32﹣、SO32﹣、SO42﹣、Cl、NO3中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:

根据以上信息,回答下列问题:

1仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的阳、阴离子分别是              .能证明该阴离子是否存在的简单实验操作为____            __.

2用离子方程表达下列反应:

中生成气体A:             中生成溶液H:                  

3中所用氢氧化钠浓度为2mol/L,当加入l0ml时开始产生沉淀,55ml时沉淀的量达到最大值0.03mol,继续滴加沉淀的量保持不变,随后再滴加沉淀部分溶解,到60ml时沉淀的量降为0.025mol且保持不变,则原溶液中cFe2+          mol/L、cFe3+         mol/L、cCl        mol/L.若有些离子不存在,请填0mol/L

 

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常温下,将一定量的氯气通入100mL 4mol/L的氢氧化钠溶液中,发生反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O.充分反应后,下列说法正确的是NA为阿伏加德罗常数)( 

A.当通入的Cl2为2.24 L时,反应中电子转移数目为0.1 NA

B.当溶液中Na+为0.4 NA时,溶液中的Cl为0.2 NA

C.当电子转移数目为0.2 NA时,溶液质量增加7.1 g

D.当溶液质量增加7.1 g时,溶液中ClO约为0.1 NA

 

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下列有关叙述正确的是 

A.“歼﹣20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料

B.铝合金的大量使用是因为人们能用氢气等还原剂从氧化铝中获取铝

C.酸碱指示剂变色、煤的液化、海水提溴、皂化反应都涉及化学变化

D.金属镁着火可使用干粉灭火器灭火,但不可用泡沫灭火器灭火

 

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