为测定碱式碳酸钴[COx(OH)y(CO3)z]的化学组成，研究性学习小组的同学...

为测定碱式碳酸钴[COx(OH)y(CO3)z]的化学组成，研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置进行实验探究。已知：碱式碳酸钴受热时可分解生成三种氧化物。

（1）按如图所示装置组装好仪器，并___________；称取3.65g样品置于硬质玻璃管内，加热，当乙装置中_______(填实验现象)，停止加热；打开活塞a，缓缓通入空气数分钟，通入空气的目的是__________。

（2）某同学认为上述实验中存在一个缺陷，该缺陷是_________。

（3）通过正确实验测得乙、丙装置增重分别为0.36g、0.88g，则该碱式碳酸钴的化学式为__________。

（4）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：25℃时

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	CO(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀（pH）	2.3	7.5	7.6	3.4
完全沉淀（pH）	4.1	9.7	9.2	5.2

①净化除杂时，加入H2O2发生反应的离子方程式为______________；

②加入CoCO3调pH为5.2～7.6，则操作I获得的滤渣成分为_________；

③加盐酸调整pH为2~3的目的为___________；

④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

检查装置的气密性不再有气泡产生时将装置中生成的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙装置中未考虑空气中CO2和水蒸气对实验的影响 CO3(OH)4(CO3)2 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O Al(OH)3、Fe(OH)3 抑制COCl2的水解【解析】（1）碱式碳酸钴受热分解生成钴的氧化物、水、二氧化碳，因此需要验证装置的气密性，当乙装置中不再产生气泡，说明碱式碳酸钴分解完毕，为了数据的准确性，通入空气让产生的气体全部被吸收；（2）空气中含有CO2和水蒸气，对实验产生干扰，故缺陷是)未考虑空气中CO2和水蒸气对实验的影响；（3）乙装置增重0.36g，即水的质量0.36g，物质的量0.36/18mol=0.02mol丙增重，说明CO2的质量为0.88g，物质的量为0.88/44mol=0.02mol，碱式碳酸钴的质量为3.65g，钴质量3.65－0.04×17－0.02×60=1.77g，其物质的量为1.77/59mol=0.03mol，Co：H：C=0.03：（0.02×2）：0.02=3：4：2，化学式：CO3(OH)4(CO3)2；（4）①加入过氧化氢的目的：把Fe2＋氧化为Fe3＋，容易转化成沉淀，离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；②加入CoCO3调pH为5.2～7.6，根据表格数据，此铝元素和铁元素全部转化成了沉淀Al(OH)3、Fe(OH)3；③加盐酸调整pH为2~3的目的为抑制COCl2的水解。

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考点分析：

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(1)将下列性质的编号，填入各小题后面对应的横线中：

A.脱水性；B.强酸性；C.氧化性；D.吸水性

①将胆矾放入装有浓H2SO4的干燥器中，过一段时间胆矾变白色。 ______

②在烧杯中放入蔗糖，滴入浓H2SO4变黑，并产生大量气体。 ______

③在冷浓HNO3中放入铝片没明显现象. ______

④用稀硫酸清洗金属表面的氧化物。 ______

(2)矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的．此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程．例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，此反应的离子方程式为：2KAlSi3O8 +2 CO2 +7H2O = 2K+ + 2HCO3－+ 4H2SiO3 + Al2Si2O5(OH)4，这个反应能够发生的原因是 ______ 。

(3)为了验证木炭和浓H2SO4反应生成的CO2、SO2，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：(每组只能选一次，不能重复选)

①如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：______ 接 ______ ， ______ 接 ______ ， ______ 接 ______ ；

②有怎样的实验现象才表明已检验出CO2？ ______ 。

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工业含铬废水的处理原理是将Cr2O72－转化为Cr3+，再将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀。利用硫酸工业废气中的SO2处理含铬废水，既充分利用资源、以废治废，还能节约生产成本。

(1)工业上处理100L Cr2O72－含量为108mg∙L-1的含铬废水，至少需要______L(标准状况) SO2。

(2)已知：Ksp[Cr(OH)3]=1×10-30，室温下，除去被SO2还原所得溶液中的Cr3+(使其浓度小于1×10-6mol∙L-1)，需调节溶液pH______。

(3)三价铬Cr(III)与双氧水反应可用于合成铬黄(PbCrO4)，控制其他条件不变，调节反应温度，考察反应温度对Cr(III)转化率的影响(如图所示)，温度超过70℃时，Cr(III)转化率下降的原因是______。

(4)光照下，草酸(H2C2O4)也能将Cr2O72－转化为Cr3+，化学式为Al2Fe(SO4)4的某发盐(毛发状，在空气中能被氧化)对该反应具有催化作用，为确定一瓶久置发盐的化学成分，学习小组进行如下实验：

取一定质量的发盐样品溶于足量的稀硫酸中，将溶液分为两等份，其中一份与酸性KMnO4溶液充分反应(反应后MnO4－被还原成Mn2+)，消耗浓度为0.4000mol∙L-1的KMnO4溶液20.00mL；往另一份溶液中加入足量稀氨水，在空气中微热并搅拌使之充分反应，待沉淀不再变化后过滤，将沉淀洗涤并充分灼烧后称量，得9.100g干燥固体粉末。通过计算与合理猜想，推测该久置发盐的可能化学组成(请给出计算过程与推测理由)。_________

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氮化钙（Ca3N2）时一种重要的化学试剂，通常条件下为棕色易水解的固体。某小组在实验室制备氮化钙并测定其纯度，设计如下实验

Ⅰ．氮化钙的制备。

（1）加热条件下，钙和氮气制备氮化钙的反应方程式为______。

（2）钙和氮气制备氮化钙的装置如下（夹持装置略去）：

上述装置合理的连接顺序为______（按气流方向，用接口字母表示，装置不重复使用）。

（3）按连接好的装置进行实验。

①实验步骤如下：检查装置气密性、加入药品：______ （请按正确顺序填入下列步骤的字母标号）。

a．点燃装置C处酒精灯，反应一段时间

b．打开分液漏斗活塞

c．点燃装置A处酒精灯

d．熄灭装置A处酒精灯

e．熄灭装置C处酒精灯

f．关闭分液漏斗活塞

②装置B的作用为______。

③装置C的硬质玻璃管中的现象为______

（4）设计实验证明Ca3N2中混有钙单质：______

Ⅱ．测定氮化钙纯度

ⅰ称取4.0g反应后的固体，加入足量水，将生成的气体全部蒸出并通入100.00mL 1.00mol/L的盐酸中，充分反应后，将所得溶液稀释到200.00mL；

ii．取20.00mL稀释后的溶液，用0.2mol/LNaOH标准溶液滴定过量的盐酸，到终点时消耗标准溶液25.00mL。

（5）所取固体中氮化钙的质量分数为______。

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氰化钠是一种重要的基本化工原料，同时也是一种剧毒物质。一旦泄漏需要及时处理，一般可以通过喷洒双氧水或过硫酸钠(Na2S2O8)溶液来处理，以减轻环境污染。

Ⅰ.已知：氰化钠是一种白色结晶颗粒，化学式为NaCN，有剧毒，易溶于水，水溶液呈碱性，易水解生成氰化氢。

(1)请设计实验证明N、C元素的非金属性强弱：________。

(2)NaCN用双氧水处理后，产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的离子方程式是________。

Ⅱ.工业制备过硫酸钠的反应原理如下：

主反应：(NH4)2S2O8 + 2NaOH Na2S2O8 + 2NH3↑ + 2H2O

副反应：3Na2S2O8 + 2NH3 + 6NaOH6Na2SO4 + N2 + 6H2O

某化学兴趣小组利用上述原理在实验室制备过硫酸钠，并检测用过硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水是否达标排放。

（实验一）实验室通过如图所示装置制备Na2S2O8。

(3)装置b的作用是________。

(4)装置a中反应产生的气体需要持续通入装置c的原因是________。

(5)上述装置中还需补充的实验仪器或装置有________填字母。

A.温度计

B.洗气瓶

C.水浴装置

D.酒精灯

（实验二）测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。

已知：①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg∙L-1。

②Ag+ + 2CN－ = [Ag(CN)2]－，Ag+ + I－ = AgI↓，AgI呈黄色，且CN－优先与CN－反应。实验如下：取100.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中，并滴加几滴KI溶液作指示剂，用1.00×10-4mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的体积为1.50 mL。