(18分)廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵,利用電解法回收WC和制備CoxOy,的工藝流程簡圖如下:


(1)電解時廢舊刀具作陽極,不銹鋼作陰極,鹽酸的作用是______。
(2)通人氨氣的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,除去鐵元素。由表中的數(shù)據(jù)可知,理論上可選擇pH最大范圍是____________。
(3)實驗測得NH4HCO3溶液顯堿性,制備CoCO3時,選用的加料方式是_______(填代號),原因是_______。
a.將濾液與NH4HCO3溶液同時加入到反應(yīng)容器中
b.將濾液緩慢加入到盛有NH4HCO3溶液的反應(yīng)容器中
c.將NH4HCO3溶液緩慢加入到盛有濾液的反應(yīng)容器中
寫出生成CoCO3的離子方程式______________________________________。
(4)實驗中獲得的若洗滌不充分,在焙燒時會產(chǎn)生污染性氣體,該污染性氣體的成分為_______________(填化學式)。
(5)實驗室用下列裝置制取,并測定其化學式。

①裝置A制得的中含有少量Cl2,則裝置B中所盛放的試劑為______(填代號)。
a.NaHCO3溶液    b.NaOH溶液    c.KMnO4溶液    d.飽和NaCI溶液
②在CoCO3完全轉(zhuǎn)化為后,若稱得E管增重4.40g,D管內(nèi)殘留物質(zhì)的質(zhì)量是8.30g,則生成物的化學式為____________。
③若缺少裝置F,則導致的值______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(l)作電解質(zhì)溶液。(2)3.2≤pH<5.8。
(3)c,防止生成氫氧化鈷沉淀;Co2++2HCO3CoCO3↓+CO2↑+H2O。(4)HCl和NH3。(5)①b;②Co2O3。③偏大。

試題分析:由題給工藝流程知,以鹽酸為電解質(zhì)溶液,以廢舊刀具作陽極,不銹鋼作陰極,進行電解,生成WC,溶液中含有亞鐵離子和Co2+,加入雙氧水,將亞鐵離子氧化為鐵離子,通入氨氣,調(diào)節(jié)pH在3.2到5.8之間,將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀過濾除去,濾液中含有Co2+,加入碳酸氫銨溶液生成碳酸鈷,焙燒生成CoxOy。(l)電解時廢舊刀具作陽極,不銹鋼作陰極,鹽酸的作用是作電解質(zhì)溶液。(2)通人氨氣的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,除去鐵元素。由表中的數(shù)據(jù)可知,理論上可選擇pH最大范圍是3.2≤pH<5.8。(3)實驗測得NH4HCO3溶液顯堿性,制備CoCO3時,為防止生成氫氧化鈷沉淀,選用的加料方式是c.將NH4HCO3溶液緩慢加入到盛有濾液的反應(yīng)容器中。生成CoCO3的離子方程式為Co2++2HCO3CoCO3↓+CO2↑+H2O。(4)實驗中獲得的若洗滌不充分會含有氯化銨雜質(zhì),在焙燒時氯化銨分解會產(chǎn)生污染性氣體HCl和NH3。(5)由題給裝置圖可知,實驗通過測定裝置E中的增重,確定生成的二氧化碳的質(zhì)量,再利用n(C)=n(Co)可知CoxOy中Co的物質(zhì)的量,進而計算Co的質(zhì)量,裝置D管內(nèi)殘留物質(zhì)是CoxOy,計算出氧元素質(zhì)量,再計算氧原子的物質(zhì)的量,根據(jù)原子物質(zhì)的量之比確定化學式。①裝置A中制得的O2中含有少量的Cl2,B裝置中所盛放的物質(zhì)用于吸收Cl2,a、飽和NaHCO3溶液可以吸收氯氣,但生成二氧化碳,影響二氧化碳質(zhì)量的測定,錯誤;b、NaOH溶液可以吸收氯氣,氧氣的量不變,正確;c.c.KMnO4溶液不能吸收氯氣,錯誤;d.飽和NaCl溶液不能吸收氯氣,錯誤;選b;②E管增重4.40g是二氧化碳的質(zhì)量,物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)化學式CoCO3可知,n(Co)=n(C)=0.1mol,Co的質(zhì)量為0.1mol×59g/mol=5.9g,D管內(nèi)殘留物質(zhì)的質(zhì)量8.30g是CoxOy的質(zhì)量,CoxOy中氧元素質(zhì)量為8.3g-5.9g=2.4g,氧原子的物質(zhì)的量n(O)=0.15mol,n(Co):n(O)=0.1mol:0.15mol=2:3,該鈷的氧化物的化學式為Co2O3。③缺少F裝置,裝置E中堿石灰可以吸收空氣中水蒸氣、二氧化碳,造成二氧化碳質(zhì)量偏大,進而Co的質(zhì)量偏大,x/y的值偏大。
練習冊系列答案
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在冶金工業(yè)上,通常均不能用化學還原劑制得的金屬組是( 。
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C.Na、K、Zn、FeD.Mg、Al、Zn、Fe

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電化學降解法治理水中硝酸鹽的污染原理如圖所示。

下列說法正確的是
A.B為電源正極
B.電解過程中H+ 向陽極移動
C.陰極反應(yīng)式為2NO+6H2O+10e=N2↑+12OH
D.理論上電解過程中陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體在同溫同壓下體積比為2︰5

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,下列實驗現(xiàn)象的描述正確的是     
 
a電極
b電極
x溶液
實 驗 現(xiàn) 象
A
石墨
石墨
CuCl2
a極質(zhì)量增加,b極放出無色氣體
B
Fe
石墨
KNO3
a極質(zhì)量增加,b極放出無色氣體
C
Fe
Cu
CuSO4
a極質(zhì)量增加,b極質(zhì)量減少
D
石墨
石墨
HCl
a極放出無色氣體,b極放出無色氣體

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下列描述中,不符合生產(chǎn)實際的是     (    )
A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁,用鐵作陽極B.電解法精煉粗銅,用純銅作陰極
C.電解飽和食鹽水制燒堿,用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極D.在鍍件上電鍍鋅,用鋅作陽極

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南海某小島上,解放軍戰(zhàn)士為了尋找合適的飲用水源,對島上山泉水進行分析化驗,結(jié)果顯示水的硬度為28°(屬于硬水),主要含鈣離子、鎂離子、氯離子和硫酸根離子。請思考下列問題:
(1)該泉水屬于__________硬水(填寫“暫時”或“永久”)。
(2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和純堿,試劑添加順序為__________,原因是______________________________________________________。
(3)目前常用陰、陽離子交換樹脂來進行水的軟化,水中的Ca2+、Mg2+與交換樹脂的__________起離子交換作用。當陰離子交換樹脂失效后可放入___________溶液中再生。
(4)島上還可以用海水淡化來獲得淡水。下面是海水利用電滲析法獲得淡水的原理圖,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等離子,電極為惰性電極。請分析下列問題:

①陽離子交換膜是指_________(填“A”或“B”)。
②寫出通電后陽極區(qū)的電極反應(yīng)式:_____________________________;
陰極區(qū)的現(xiàn)象是:_____________________________________________。

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【化學與技術(shù)】
由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下:

(1)在反射爐中,把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000℃左右,黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價硫化物,且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)化為低價氧化物。該過程中兩個主要反應(yīng)的化學方程式是            、           ,反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是             
(2)冰銅(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量為20%~50%。轉(zhuǎn)爐中將冰銅加熔劑(石英砂)在1200℃左右吹入空氣進行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O與Cu2S反應(yīng),生成含Cu量約為98.5%的粗銅,該過程發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是                  ;
(3)粗銅的電解精煉如圖所示。

在粗銅的電解過程中,粗銅板是圖中電極            (填圖中的字母);在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)為     ;若粗銅中還含有Au、Ag、Fe,它們在電解槽中的存在形式和位置為                。

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按下圖的裝置進行試驗,若圖中X軸表示陰極的電子的量,則Y軸可能表示為(  )
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如圖所示,通電一段時間后,Cu電極增重2.16 g,同時在A池中收集到標準狀況下的氣體224 mL,設(shè)A池中原混合液的體積為100 mL,則通電前A池中原混合溶液Cu2的濃度為
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