【題目】以含鈷廢催化劑(主要成分為Co、Fe、SiO2)為原料,制取氧化鈷的流程如下:
(1)溶解:溶解后過濾,將濾渣洗滌2~3次,洗液與濾液合并,其目的是_________________,所得濾渣的主要成分是_________(寫化學式)。
(2)氧化:加熱攪拌條件下加入NaClO3,將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式_________________。
已知:鐵氰化鉀化學式為K3[Fe(CN)6];亞鐵氰化鉀化學式為K4[Fe(CN)6]3H2O.
3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀)
4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]3↓(藍色沉淀)
確定Fe2+是否氧化完全的方法是______________。(可供選擇的試劑:鐵氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀溶液、鐵粉、KSCN溶液)
(3)除鐵:加入適量的Na2CO3調節(jié)酸度,生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,寫出該反應的化學方程式______________。
(4)沉淀:生成沉淀堿式碳酸鈷[(CoCO3)23Co(OH)2],沉淀需洗滌,洗滌的操作是______________。
(5)溶解:CoCl2的溶解度曲線如圖所示向堿式碳酸鈷中加入足量稀鹽酸,邊加熱邊攪拌至完全溶解后,需趁熱過濾,其原因是______________。
(6)灼燒:準確稱取所得CoC2O41.470g,在空氣中充分灼燒得0.830g氧化鈷,寫出氧化鈷的化學式_________。
【答案】提高鈷等元素的利用率 SiO2 6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O 取氧化后的溶液少許于試管中,滴加幾滴鐵氰化鉀溶液,若無藍色沉淀生成,則Fe2+已全部被氧化; 3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑ 向漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,靜置使濾液流出.重復操作2~3次 防止因溫度降低,CoCl2晶體析出 Co2O3
【解析】
由流程圖可知,向含鈷廢催化劑中加入稀硫酸,鈷和鐵與硫酸反應,反應的化學方程式為Co+H2SO4=CoSO4+H2↑、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,二氧化硅與稀硫酸不反應,過濾,濾渣是不溶的二氧化硅,而濾液是硫酸鈷、硫酸亞鐵與過量的硫酸的混合溶液;向濾液中加入氯酸鈉,氯酸鈉具有氧化性,酸性條件下將亞鐵離子氧化成鐵離子;向反應后溶液中加入碳酸鈉,調節(jié)溶液pH為2,將溶液中的鐵離子轉化為黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去;過濾,向濾液中繼續(xù)加入碳酸鈉,調節(jié)溶液pH為7,得到碳酸鈷沉淀;過濾,用鹽酸溶解碳酸鈷沉淀,再向所得溶液中加入草酸銨,得到草酸鈷沉淀,過濾,灼燒草酸鈷沉淀,草酸鈷沉淀與空氣中氧氣反應生成氧化鈷,據(jù)此分析解答。
(1)洗液與濾液合并,提高洗滌和濾液中鈷的利用率,因SiO2不溶于稀硫酸,故濾渣的主要成分是SiO2;
(2)亞鐵離子被氯酸根離子氧化成鐵離子,1molr的亞鐵離子失去1mol的電子,而1mol的氯酸根離子得到6mol的電子,根據(jù)電子得失守恒,可知離子方程式為:6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O,取氧化后的溶液少許于試管中,滴加幾滴鐵氰化鉀溶液,若無藍色沉淀生成,則Fe2+已全部被氧化;
(3)生成硫酸鐵與碳酸鈉發(fā)生雙水解得到黃鈉鐵礬,化學反應方程式為:3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑;
(4)沉淀洗滌的方法是向漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,靜置使濾液流出.重復操作2~3次;(5)CoCl2的溶解度曲線可知,隨溫度的升高,CoCl2的溶解度增大,所以趁熱過濾,防止溫度降低氯化鈷析出;
(6)CoC2O4的質量為1.470g,其我知道可為0.01mol,Co元素質量為0.59g,鈷氧化物質量為0.83g,氧化物中氧元素質量為0.83g-0.59g=0.24g,則氧化物中Co原子與O原子物質的量之比為0.01mol:(0.24/16)≈2:3,故Co氧化物為Co2O3。
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【題目】現(xiàn)有金屬單質A、B、C和氣體甲、乙、丙以及物質D、E、F、G、H,它們之間的相互轉化關系如圖所示(圖中有些反應的生成物和反應的條件沒有標出)。提示:黃緑色氣體乙是氯氣。
請回答下列問題:
(1)寫出下列物質的化學式:B______,丙______,H______。
(2)根據(jù)要求回答:
①D溶液和F溶液在空氣中混合的現(xiàn)象:_______;
②反應③離子方程式________;
③反應⑦離子方程式________;
④反應⑥化學方程式________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在三個體積均為 1.0 L 的恒容密閉容器中發(fā)生反應:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
下列說法正確的是( )
A.該反應的正反應為吸熱反應
B.達到平衡時,容器Ⅰ中的 CH3OH 體積分數(shù)比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反應到達平衡所需時間比容器Ⅲ中的長
D.若起始時向容器Ⅰ中充入 CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol 和 H2O 0.10 mol,則反應將 向正反應方向進行
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,將充滿NO2和O2的試管倒立于水槽中,充分反應后,剩余氣體的體積為原混合氣體體積的,則原混合氣體中NO2和O2的體積之比是
A.8:1B.7:3C.1:7D.4:1
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【題目】化學與生活密切相關。
I.K2Cr2O7曾用于檢測司機是否酒后駕駛:Cr2O72-(橙色)+CH3CH2OH→Cr3+(綠色)+CH3COOH(未配平)
(1)基態(tài)Cr原子的價電子軌道表達式為__。
(2)CH3COOH分子中所含元素的電負性由大到小的順序為__,碳原子的軌道雜化類型為__,所含σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為__。
(3)已知Cr3+等過渡元素水合離子的顏色如表所示:
離子 | Sc3+ | Cr3+ | Fe2+ | Zn2+ |
水合離子的顏色 | 無色 | 綠色 | 淺綠色 | 無色 |
請根據(jù)原子結構推測Sc3+、Zn2+的水合離子為無色的原因為__。
II.ZnCl2濃溶液常用于除去金屬表面的氧化物,例如與FeO反應可得Fe[Zn(OH)Cl2]2溶液。
(4)Fe[Zn(OH)Cl2]2溶液中不存在的微粒間作用力有__(填選項字母);
A.離子鍵 B.共價鍵 C.金屬鍵 D.配位鍵 E.范德華力 F.氫鍵
溶液中[Zn(OH)Cl2]-的結構式為__。
III.鋅是人體必需的微量元素之一,其堆積方式如圖1,晶胞結構如圖2。
(5)鋅的堆積方式為__,配位數(shù)為__。
(6)若鋅原子的半徑為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則鋅晶體的密度為___g/cm3(用含a的代數(shù)式表示)。
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【題目】人類農業(yè)生產離不開氮肥,科學合理使用氮肥,不僅能提高化肥的使用率,而且能夠更好地保護環(huán)境,請回答下列問題:
(1)將N2轉化為含氮化合物的過程稱為固氮
① 人工固氮,將N2→NH3, N2發(fā)生_________反應
② 自然界固氮,可將少量N2轉化為Ca(NO3)2等氮肥,轉化途徑如下(轉化所需試劑及條件已略去):N2→NO→NO2→HNO3Ca(NO3)2。寫出NO→NO2→HNO3的化學方程式__________、__________。將HNO3轉化為Ca(NO3)2,列舉三種不同類別的化合物M_______(寫化學式)。
(2)科學合理地保存、施用氮肥
① NH4HCO3需陰涼處保存,原因是__________(寫化學方程式)。
② 銨態(tài)氮肥不能與堿性肥料混合使用,以NH4Cl為例寫出發(fā)生反應的離子方程式________。
(3)過渡施用氮肥將導致大氣中NH3含量增高,加劇霧霾的形成。(NH4)2SO4是霧霾的成分之一,其形成過程如下圖所示(轉化所需試劑及條件已略去):
① X可能是______、_______。 Y是___________。
② 尿素CO(NH2)2是一種常用化肥,緩慢與H2O發(fā)生非氧化還原反應釋放出NH3則尿素中C元素化合價為__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列離子方程式書寫正確的是
A. 醋酸溶解水垢中的CaCO3: CaCO3 + 2H+= Ca2++ H2O + CO2↑
B. 惰性電極電解飽和MgCl2溶液: Mg2++2Cl- + 2H2O Mg(OH)2↓ + H2↑ + Cl2↑
C. 苯酚鈉溶液中通入少量的CO2:+H2O+CO2→+
D. 用銀氨溶液檢驗乙醛中的醛基:CH3CHO++2OH- CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3↑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在標準狀況下,將224 L HCl氣體溶于635 mL水中,所得鹽酸的密度為1.18 g·cm-3。試計算:
(1)所得鹽酸的質量分數(shù)和物質的量濃度分別是_______、_______。
(2)取出這種鹽酸100 mL,稀釋至1.18 L,所得稀鹽酸的物質的量濃度是_______。
(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1Na2CO3溶液中,逐漸加入(2)所稀釋的稀鹽酸,邊加邊振蕩。若使反應不產生CO2氣體,加入稀鹽酸的體積最多不超過_______mL。
(4)將不純的NaOH樣品1 g(樣品含少量Na2CO3和水),放入50 mL 2 mol·L-1的鹽酸中,充分反應后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液。蒸發(fā)中和后的溶液,最終得到_______克固體。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】汽車劇烈碰撞時,安全氣囊中發(fā)生反應:10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化產物比還原產物多1.75mol,則下列判斷不正確的是
A. 生成44.8L N2(標準狀況)
B. 有0.25 mol KNO3被還原
C. 轉移電子的物質的量為1.75mol
D. 被氧化的N原子的物質的量為3.75mol
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