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一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的...

一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如图所示:

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(1)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为               

(2)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)             。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因                     

(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式                              

(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是_____________。

(5)Na2CO3溶液中存在多种粒子下列各粒子浓度关系正确的是____________(填序号

A.c(Na+) = 2c(CO32-)                   B.c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-)

Cc(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)            Dc(OH-)-c(H+) = c(HCO3-) + 2c(H2CO3)

(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是____________。

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(共14分,每空2分)(1)2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑ (2)4Co2O3·CoO + Na2S2O3 + 11H2SO4 =12CoSO4 + Na2SO4 + 11H2O; Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境 (3)2Al3++3CO32-+3H2O =2Al(OH)3↓+3CO2↑ (4)调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3 (5)B C D (6)CoCl2•2H2O 【解析】 试题分析:(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑; (2)Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O,反应方程式为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;盐酸具有还原性,能被Co2O3•CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境,所以不能盐酸; (3)铝离子能与碳酸根离子发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,反应的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑; (4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中的作用是调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3; (5)A、Na2CO3溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),A错误;B、碳酸根离子发生水解,所以溶液中离子浓度:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-),B正确;C、碳酸根离子发生水解以及水的电离,所以溶液中离子浓度:c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),C正确;D、Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(H+)═c(OH-)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),D正确,答案选BCD; (6)CoCl2•6H2O~CoCl2 238 130 m 65mg =,解得:m=119mg,A物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有: CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O △m 238 18(6-n) 119mg 119mg-83mg =,解得:n=2,所以A物质的化学式为:CoCl2•2H2O。 考点:考查金属及其化合物的性质、氧化还原反应、离子反应的相关知识。  
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实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下:

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存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。

有关数据列如下表:

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实验步骤如下:

取100mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混和酸,将混合酸小心加入B中。把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀。在50~60℃下发生反应,直至反应结束。

将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210℃馏分,得到纯硝基苯18g。

回答下列问题:

(1)装置B的名称是___________。装置C的作用是_____________。

(2)配制混合酸时,能否将浓硝酸加入到浓硫酸中,说明理由:________________。

(3)为了使反应在50℃~60℃下进行,常用的方法是______________________。

(4)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是__________________________。

(5)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140℃,应选用空气冷凝管,不选用直形冷凝管的原因是_______________________。

(6)本实验所得到的硝基苯产率是______________________。

 

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X、Y、Z三种短周期元素,其中X元素的原子序数大于Y,且X、Y的氧化物都是形成酸雨的主要物质。Z是地壳中含量最高的金属元素;而地壳中含量最高的非金属元素与X同主族、与Y同周期。

(1)实验室用H2XO4制取XO2气体的化学反应方程式为                   。(请用具体元素符号表示化学式下同

(2)t℃时,0.1 mol·L-1的NaHXO3溶液pH=6,该溶液中各离子浓度由大到小顺序排列为          

(3)请写出Z的氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式                          

(4)一定条件下,YO与YO2存在下列反应:YO(g)+ YO2(g) 满分5 manfen5.comY2O3(g),其平衡常数表达式为K=       

(5)工业上用氧化YH3法制取YO,该反应的热化学方程式为:

4YH3(g)+5O2(g)=4YO(g)+6H2O(g)   △H=-905.8 kJ·mol-1

已知Y2(g)+O2(g)=2YO(g)   △H=+180 kJ·mol-1,则YH3与氧气反应产生两种无污染物质的热化学式为                    

(6)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

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①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)

②生成目标产物的电极反应式为__________________。

③该储氢装置的电流效率η=____________________。

(η=满分5 manfen5.com×100%,计算结果保留小数点后1位)

 

 

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浙江大学成功研制出能在数分钟之内将电量充满的锂电池,其成本只有传统锂电池的一半。若电解液为LiAlCl4-SOCl2,电池的总反应为:4Li+2SOCl2满分5 manfen5.com4LiCl+S+SO2。下列说法正确的是:

A.充电时阳极反应式为:4Cl+S+SO2-4e=2SOCl2

B.电池的电解液可用LiCl水溶液代替

C.放电时电子从负极经电解液流向正极

D.该电池放电时,负极发生还原反应

 

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已知某温度下,Ksp(AgCl)=1.56×10-10Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12。下列关于该温度下的叙述正确的是:

A.向氯化银的悬浊液中加入氯化钠溶液,Ksp(AgCl) 减小

B.饱和AgCl溶液与饱和Ag2CrO4溶液相比,前者的c(Ag+)

C.若向0.0008 mol·L-1K2CrO4溶液中加入等体积0.002 mol·L-1AgNO3溶液,则CrO42-完全沉淀(提示:沉淀完全c(CrO42-)≤10-5 mol·L-1)

D.若将0.001 mol·L-1 AgNO3溶液滴入浓度均为0.001 mol·L-1的KClK2CrO4混合溶液中,则先产生AgCl沉淀

 

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pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1L(其pH与溶液体积V的关系如右图)。下列说法正确的是

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①a=5时,A是强酸,B是弱酸

②若A、B都是弱酸,则 5>a>2

③稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性强

④A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等

A.①②      B.③④      C.①③      D.②④

 

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