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碱式碳酸钴[ Cox(OH)y(CO3)2 ]常用作电子材料,磁性材料的添加剂,...

碱式碳酸钴[ Cox(OH)y(CO3)2 ]常用作电子材料,磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示进行实验。

请完成下列实验步骤:

①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;

②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;

③加热甲中玻璃管,当乙装置中___________(填实验现象),停止加热;

④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;

⑤计算。

步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是__________________

某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的_____       _(填字母)连接在_____       ____(填装置连接位置)。

若按正确装置进行实验,测得如下数据:

 

乙装置的质量/g

丙装置的质量/g

加热前

80.00

62.00

加热后

80.36

62.88

则该碱式碳酸钴的化学式为____________________。

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:

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净除杂质时,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____________________________。

 

⑴不再有气泡产生时(1分) ⑵将装置中产生的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙装置中(2分) ⑶D(1分)活塞a前(或装置甲前)(1分)⑷Co3(OH)4(CO3)2 (3分) ⑸①2Fe2++H2O2+2H=2Fe3+ +2H2O(2分)②Al(OH)3、Fe(OH)3 (2分) ③抑制CoCl2的水解 (2分) 【解析】 试题分析:(1)加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕; (2)步骤④中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果; (3)在活塞a前,加装装置D,装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳; (4)碱式碳酸钴样品3.65g,反应前乙装置的质量为80.00g,反应后质量为80.36g,故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g,物质的量为0.36g÷18g/mol=0.02mol;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.00g,生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g,物质的量为0.88g÷44g/mol=0.02mol,故氧化钴的质量为3.65g-0.36g-0.88g=2.41g,物质的量为2.41g÷120g/mol=0.02mol,根据Co、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.015mol:0.02mol×2:0.02mol=2:4:2,故碱式碳酸钴的化学式为Co2(OH)4(CO3)2; (5)①加入H2O2把二价铁离子氧化为三价铁离子,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H=2Fe3+ +2H2O;②操作1是分离Fe(OH)3、Al(OH)3和液体的操作,是过滤,前面调节pH的目的是让三价铁离子和铝离子转化为沉淀,所以沉淀的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;③加盐酸调整pH为2~3的目的为抑制COCl2的水解。 考点:考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用  
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硫及其化合物用途广泛,研究硫及其化合物性质和用途意义重大。

利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。

已知:SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) H=-98 kJ·mol-1。某温度下该反应的平衡常数K=10/3。

①该温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),则反应开始时v(正) _________ v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。

②该温度下,向一体积为2 L的恒容密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 molO2,反应一段时间后容器压强为反应前的80%,此时SO2的转化率为_______________。

③在②中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是__________(填字母

A.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2

B.升高温度

C.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol SO3

D.增大容器体积

室温下,Li /FeS2二次电池所用的电解质是非水液体电解质,放电行为与温度有关。

①该电池电解质为非水液体电解质,原因是___________________。

②温度低时,锂与FeS2反应只生成A物质,产生第一次放电行为;温度升高,锂与A继续反应(产生物之一为Fe),产生第二次放电行为。若二次行为均进行完全且放电量恰好相等,请写出化学反应方程式:第一次放电:__________________第二次放电:________________。

制取高纯度黄铁矿的另一种方法是:以LiCl—KCl低共熔点混合物为电解质,FeS为阳极,Al为阴极,在适当的电压下电解,写出阳极方程式______________。

 

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科学家利用“组合转化”等技术对CO2进行综合利用。如用H2 和CO2在一定条件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)   CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=a kJ·mol-1

已知:①H2和CH2=CH2的燃烧热(△H)分别为285.8kJ·mol-11411kJ·mol-1

②H2O(g)= H2O(l) H=44 kJ·mol-1  则a=           kJ·mol-1

不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法不正确的是______(填序号)。

①不同条件下反应,N点的速率最大

②温度低于250℃时,随温度升高乙烯的产率增大

③M点时平衡常数比N点时平衡常数大

④实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高

CO2的转化率

若在密闭容器中充入体积比为 3∶1的 H2 和CO2,则图中M点时,产物CH2=CH2的体积分数为              ;若要进一步提高乙烯的体积分数,可采取的措施有       

科学家开发了一种新型陶瓷(主要成分为Li4SiO4),在500℃时可高效吸收CO2,同时生成 Li2CO3;该材料在700℃时可再生循环。请写出表示该过程的化学方程式____________________。

 

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铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。

⑴由辉铜矿制取铜的反应过程为:

2Cu2S(s) + 3O2 (g) = 2Cu2O(s) + 2SO2(g)  △H=-768.2kJ·mol1,

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①写出Cu2S与O2生成 Cu(s) 和SO2热化学方程式                 

获得的粗铜需电解精炼精炼时粗铜作           选填:“”)

⑵氢化亚铜是一种红色固体,可由CuSO4溶液和H3PO2反应制备。该反应的化学方程式为             。该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为            

 

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某Na2SO3样品,其中可能含Na2SO4、K2SO4、K2CO3、NaCl中的一种或几种。为测定样品成分及其含量,称取样品5.0g,加入5mL 6mol/L的硫酸(过量),向逸出气体后的溶液中滴加足量BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32g。取滤液作焰色反应实验,隔着蓝色钴玻璃观察无紫色。

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⑵甲中汽油的作用是                。丙中X液体是               

⑶要准确测定生成气体的体积,乙中反应结束后,应进行的操作是          ,读数是应注意        

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下图为常温下向25 mL 0.1 mol/L MOH溶液中逐滴滴加0.2 mol/L HCl溶液过程中溶液pH的变化曲线。下列推断正确的是

A.MOH在水中的电离方程式是:MOH=N+OH

B.在B点表示酸碱恰好中和

C.A点→D点,溶液的导电能力逐渐增强(忽略体积变化)

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