【題目】實(shí)驗(yàn)室以工業(yè)鈷渣為原料制取CoSO4溶液和ZnSO4·7H2O晶體,其實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:①“酸浸”所得溶液中主要含CoSO4、ZnSO4,另含少量FeSO4、NiSO4。②金屬活動(dòng)性:Ni介于Fe、Cu之間。③下表是相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度1 mol·L-1計(jì)算,pH>11時(shí)Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-):
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Zn2+ | 5.9 | 8.9 |
(1)“酸浸”時(shí)所加稀硫酸不宜過量太多的原因是________。
(2)“除鐵”時(shí),向溶液中持續(xù)鼓入空氣的作用是________。
(3)流程中需將濾渣Ⅰ、濾渣Ⅱ的洗滌液與“除鐵”后所得濾液合并,目的是________。
(4)寫出“還原”過程中Na2SO3、稀H2SO4與Co(OH)3反應(yīng)的離子方程式:________。
(5)實(shí)驗(yàn)所得CoSO4溶液可用于制備CoCO3,制備時(shí)CoSO4飽和溶液與Na2CO3飽和溶液的混合方式為________。
(6)請結(jié)合如圖硫酸鋅晶體的溶解度曲線,設(shè)計(jì)從“氧化沉鈷”后的濾液(含ZnSO4、Na2SO4、NiSO4等)中獲取ZnSO4·7H2O的實(shí)驗(yàn)方案:取適量濾液,____________________________,過濾,用少量冰水洗滌,低溫干燥得ZnSO4·7H2O晶體。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:Zn粉、1.0 mol·L-1 NaOH、1.0 mol·L-1 H2SO4)
【答案】避免除鐵時(shí)消耗過多的CaCO3 將Fe2+氧化,攪拌溶液,加快反應(yīng)速率 為提高Co、Zn的回收率 SO+2Co(OH)3+4H+=2Co2++SO+5H2O 將Na2CO3飽和溶液緩慢滴加到CoSO4飽和溶液中,并不斷攪拌 向其中加入過量的Zn粉后過濾,向所得濾液中滴加1.0 mol·L-1 NaOH,控制pH約為10(8.9~11)使Zn2+完全沉淀,所得沉淀洗凈后用1.0 mol·L-1 H2SO4完全溶解,將所得溶液蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn),冷卻至0 ℃(39 ℃以下)結(jié)晶
【解析】
鈷渣中加稀硫酸將可溶于酸的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成硫酸鹽,難溶于硫酸的進(jìn)入濾渣1,得到溶液中主要含CoSO4、ZnSO4,另含少量FeSO4、NiSO4,濾液中通入氧氣亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子,加碳酸鈣中和硫酸調(diào)節(jié)pH值將鐵沉淀除去,過濾后濾液中加Na2S2O8,氧化沉淀鈷,過濾得鈷的沉淀物加亞硫酸鈉和稀硫酸還原的得到硫酸鈷,濾液中主要是硫酸鋅,除去雜質(zhì)后經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到ZnSO4·7H2O晶體,據(jù)此分析解答。
(1)“酸浸”時(shí)所加稀硫酸不宜過量太多,因后續(xù)步驟中要加碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液pH值,硫酸過多會(huì)增加碳酸鈣的用量,故答案為:避免除鐵時(shí)消耗過多的CaCO3;
(2)因?yàn)樵芤褐械蔫F是二價(jià)鐵,二價(jià)鐵直接沉淀時(shí)需要調(diào)控的pH較大且會(huì)使其他金屬陽離子沉淀,因此以溶解度更小的氫氧化鐵形式除鐵更合理,需通入空氣將亞鐵離子氧化,同時(shí)持續(xù)鼓入空氣可以起到攪拌溶液加快速率的作用,故答案為:將Fe2+氧化,攪拌溶液,加快反應(yīng)速率;
(3)流程中需將濾渣Ⅰ、濾渣Ⅱ的洗滌液與“除鐵”后所得濾液合并可以減少鈷和鋅的損失,提高兩者的回收率,故答案為:為提高Co、Zn的回收率;
(4)還原”過程中Na2SO3、稀H2SO4與Co(OH)3反應(yīng)產(chǎn)物為硫酸鈷和硫酸鈉,可得方程式為:SO+2Co(OH)3+4H+=2Co2++SO+5H2O,故答案為:SO+2Co(OH)3+4H+=2Co2++SO+5H2O;
(5)實(shí)驗(yàn)所得CoSO4溶液可用于制備CoCO3,制備時(shí)CoSO4飽和溶液與Na2CO3飽和溶液的混合方式為將Na2CO3飽和溶液緩慢滴加到CoSO4飽和溶液中,并不斷攪拌,故答案為:將Na2CO3飽和溶液緩慢滴加到CoSO4飽和溶液中,并不斷攪拌;
(6)氧化沉鈷”后的濾液(含ZnSO4、Na2SO4、NiSO4等)中有雜質(zhì)直接結(jié)晶得不到純凈的晶體,因此要先加足量的鋅粉置換出鎳,之后加氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH將鋅轉(zhuǎn)變成沉淀后過濾的到氫氧化鋅固體,再將固體溶于硫酸,蒸發(fā)濃縮再冷卻至39 ℃以下結(jié)晶,具體操作:向其中加入過量的Zn粉后過濾,向所得濾液中滴加1.0 mol·L-1 NaOH,控制pH約為10(8.9~11)使Zn2+完全沉淀,所得沉淀洗凈后用1.0 mol·L-1 H2SO4完全溶解,將所得溶液蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn),冷卻至0 ℃(39 ℃以下)結(jié)晶,故答案為:向其中加入過量的Zn粉后過濾,向所得濾液中滴加1.0 mol·L-1 NaOH,控制pH約為10(8.9~11)使Zn2+完全沉淀,所得沉淀洗凈后用1.0 mol·L-1 H2SO4完全溶解,將所得溶液蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn),冷卻至0 ℃(39 ℃以下)結(jié)晶。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng):A(g)+B(g) C(s)+2D(g)的ΔH>0,下圖所示為正逆反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系,如果在t1時(shí)刻改變以下條件:①加入A;②加入催化劑;③加壓;④升溫;⑤移走C,符合圖示的條件是( )。
A. ②③B. ①②C. ③④D. ④⑤
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(I)請根據(jù)官能團(tuán)的不同對下列有機(jī)物進(jìn)行分類。
①CH3CH2OH ② ③CH3CH2Br ④CH3COOCH2CH3 ⑤ ⑥ ⑦CH3CHO ⑧HCOOH ⑨ ⑩
(1)芳香烴:____________
(2)鹵代烴:______________
(3)醇:__________
(4)酚:______________
(5)醛:______________
(6)酮:_______________
(7)羧酸:___________________
(8)酯:______________________
(Ⅱ)的分子式為________________,中含有的官能團(tuán)的名稱為________________ 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室利用如下裝置制取氯化鐵粉末,已知氯化鐵粉末很容易吸水生成結(jié)晶化合物FeCl3+6H2O = FeCl3·6H2O
(1)按照氣體流向從左到右順序連接儀器應(yīng)是(填儀器接口順序,各接口序號(hào)間用“—”連接):①—_____。
(2)燒瓶A中反應(yīng)的離子方程式為________,其中,氧化劑是________(填物質(zhì)名稱)。
(3)B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________。
(4)裝置C的作用是_______________。
(5)A、B中的酒精燈應(yīng)先點(diǎn)燃____處(填“A”或“B”)的酒精燈,理由是__________。
(6)小明同學(xué)認(rèn)為這套實(shí)驗(yàn)裝置不完整,還須補(bǔ)充________裝置。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯酚是一種很有價(jià)值的化工原料,年產(chǎn)量可達(dá)幾百萬噸。苯酚可合成著名的解熱鎮(zhèn)痛藥——阿司匹林,也可合成聚碳酸酯,其合成路線如下:
(1)阿司匹林分子中的含氧官能團(tuán)名稱為_______;G的化學(xué)名稱是____。
(2)E為飽和一元酮,其結(jié)構(gòu)簡式為________;H和K合成聚碳酸酯的反應(yīng)類型是_____。
(3)鑒別G和阿司匹林的一種顯色試劑為___________
(4)已知K的相對分子質(zhì)量為99,其分子式為____________
(5)寫出阿司匹林與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_________
(6)寫出能同時(shí)滿足以下條件的阿司匹林的兩種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______________
①苯環(huán)上只有兩種一氯代物;②含有羧基;③水解產(chǎn)生酚。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是( 。
A.Na與水反應(yīng):Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B.用NaOH溶液吸收NO2:2NO2+Na++2OH-=NaNO3+NO2-+H2O
C.用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】N2H4、N2O4常用作火箭發(fā)射的推進(jìn)劑。推進(jìn)劑發(fā)生反應(yīng):2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.反應(yīng)每生成0.3 mol N2,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為1.6×6.02×1023
B.充有N2O4的密閉容器中存在:N2O4(g) 2NO2(g),當(dāng)c(N2O4)∶c(NO2)=1∶2時(shí),該可逆反應(yīng)到達(dá)限度
C.堿性N2H4—空氣燃料電池工作時(shí),正極電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-
D.N2H4的水溶液中存在:N2H4+H2ON2H+OH-,向稀溶液中加水稀釋, 的值變大
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.按要求寫出下列反應(yīng)的方程式
(1)鋁與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式 ______
(2)過氧化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 ____
(3) 實(shí)驗(yàn)室制氫氧化鋁的離子方程式 ________
Ⅱ. 請補(bǔ)充完整,配平方程式并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目
(1)KI+KIO3+H2SO4═I2+K2SO4+H2O:________________________
(2)MnO4-+NO2-+ ═Mn2++NO3-+H2O:_________________________
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關(guān)系如下圖所示,則原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量濃度之比為
A.1:3B.1:2C.1:1D.2:1
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com