【题目】以某废催化剂(含Al2O3 36%、CoS 20%、MoS2 20%、MgO 8%等)为原料生产Co2O3的工艺路线如下:
已知: 氧化铝有两种晶型α-Al2O3 和γ- Al2O3，α- Al2O3致密难溶于酸和碱。
(1)废催化剂焙烧前先将其研磨，其目的是_________________________。
(2)已知“焙烧除硫”后的产物有CoO、MoO3。写出Na2CO3溶液“浸取”过程的离子反应方程式:______________________。
(3) 硫酸浸泡滤渣①的实验条件为硫酸浓度12 mol/L、液固比为3、反应温度60℃。该条件下，铝、钴浸出率与时间关系如图。当浸泡时间小于180 min时，铝、钴浸出率随着时间的推移均增加较快；180 min 后铝和钴的浸出率都提高不多，且钴浸出率高于铝浸出率。试解释180min后钴浸出率高于铝浸出率的原因: ____________________。
(4)萃取剂对Al3+、Co2+萃取率与pH 的关系如图。
萃取分离钴、铝的实验操作为: 向萃取分液后的有机相中加硫酸调pH=3~4，分液可得CoSO4溶液，___________，可得Al2(SO4)3溶液。
(5)“滤液③”主要物质的化学成分是_______ (写化学式)，用途之一为___________________。
(6)“煅烧”过程 相关反应的化学方程式为_________________________。
【答案】 焙烧反应更快更充分 MoO3＋CO
===MoO
＋CO2↑ 随浸泡时间的延长有些γ-Al2O3转化为α-Al2O3 （或滤渣中含有部分α-Al2O3） 继续向萃取分液后的有机相加硫酸调pH＝0.5以下（或1以下），然后分液 （NH4）2SO4 作化肥（或其他合理答案） 4CoC2O4＋3O2
2Co2O3＋8CO2
【解析】(1)废催化剂焙烧前先将其研磨，可以加快反应速度，使焙烧反应更快更充分，故答案为：焙烧反应更快更充分；
(2)已知“焙烧除硫”后的产物有CoO、MoO3。根据流程图，Na2CO3溶液“浸取”后生成了Na2MoO4，说明MoO3被碳酸钠溶解，而滤渣①经过一系列过程，最后得到Co2O3，说明CoO不能被碳酸钠溶解，反应的离子反应方程式为MoO3＋CO32-===MoO42-＋CO2↑，故答案为：MoO3＋CO32-===MoO42-＋CO2↑；
(3)氧化铝有两种晶型α-Al2O3和γ- Al2O3，α- Al2O3致密难溶于酸和碱，随浸泡时间的延长有些γ-Al2O3转化为α-Al2O3，因此当浸泡时间小于180min时，铝、钴浸出率随着时间的推移均增加较快；180min后铝和钴的浸出率都提高不多，且钴浸出率高于铝浸出率，故答案为：随浸泡时间的延长有些γ-Al2O3转化为α-Al2O3；
(4)萃取分离钴、铝的实验操作为:向萃取分液后的有机相中加硫酸调pH=3~4，分液可得CoSO4溶液，根据图像，当pH＜1，在0.5左右时，Al3+的萃取率急剧减小，因此继续向萃取分液后的有机相加硫酸调pH＝0.5以下(或1以下)，然后分液，可得Al2(SO4)3溶液，故答案为：继续向萃取分液后的有机相加硫酸调pH＝0.5以下(或1以下)，然后分液；
(5)根据流程图，CoSO4中加入草酸铵溶液反应生成草酸钴沉淀和硫酸铵溶液，“滤液③”主要物质的化学成分是硫酸铵，是一种常见的化学肥料，故答案为：(NH4)2SO4；作化肥；
(6)草酸铵在空气中煅烧，反应生成Co2O3和二氧化碳，反应的化学方程式为4CoC2O4＋3O2
2Co2O3＋8CO2，故答案为：4CoC2O4＋3O22Co2O3＋8CO2。
尖子生新课堂课时作业系列答案
英才计划同步课时高效训练系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】设NA阿伏伽德罗常数的值。己知反应
（1）CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H1="a" kJ/mol
（2）CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H2="b" kJ/mol，其它数据如表：
化学键 | C═O | O═O | C-H | O-H |
键能kJ·mol-1 | 798 | x | 413 | 463 |
下列说法正确的是
A. 上表中 x=(1796+b)/2
B. H2O(g)═H2O(l) △S＜0，△H═(a-b )kJ/mol
C. 当有4NA个C-H键断裂时，该反应放出热量一定为a kJ
D. 利用反应（1）设计的原电池电解精炼铜时，当负极输出0.2NA个电子时，电解槽的阳极质量一定减轻6.4g
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【题目】向50 mL 18 mol·L－1的H2SO4溶液中加入适量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量（ ）
A. 小于0.45 mol B. 等于0.45 mol
C. 在0.45～0.90 mol之间 D. 大于0.45 mol
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【题目】固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆-氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许O2-在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是( )
①多孔电极a为负极
②a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-==4OH-
③b极的电极反应式为H2－2e-＋O2-==H2O
④该电池的总反应式为2H2＋O2
2H2O
A. ①② B. ②④ C. ②③ D. ③ ④
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【题目】下列反应中属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂又不作还原剂的是( )
A.SO3＋H2O=H2SO4
B.2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
C.2F2＋2H2O=4HF＋O2
D.2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
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【题目】某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%，当使用了催化剂时，其转化率为（ ）
A. 大于25.3% B. 小于25.3% C. 等于25.3% D. 约等于25.3%
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【题目】用石墨作电极电解100mLAgNO3溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况)，则原AgNO3溶液的物质的量浓度为( )
A. 3mol·L-1 B. 2mol·L-1 C. 1.5mol·L-1 D. 1mol·L-1
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【题目】制备乙炔的电石渣对环境污染极为严重，因此需要对水体进行净化处理。现取500mL电石渣废水(阳离子主要为Ca2+)，测定水质的数据如下表所示。
注：SS表示固体悬浮物
模拟工业处理流程如下：
已知：i．常温时CaSO4微溶于水； ii．溶解度： CaSO4>Fe(OH)2>FeS。
（1）①采用20%的硫酸对废水进行预中和处理，pH变化如下图所示。硫酸的用量和废水中固体悬浮物(SS)含量的关系是_______。
②废水中SS含量随时间变化如下表所示。
静置时间(h) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 24 |
SS含量(mg/L) | 2500 | 1800 | 1300 | 900 | 820 | 800 | 780 |
为降低成本，减少硫酸投加量的最好办法是_______。
③滤渣A的主要成分有SS和_______。
（2）根据表中数据，回答下列问题。
①化学絮凝沉淀过程中，加入FeSO4发生反应的离子方程式是______。
②熟石灰能促进沉淀的生成，结合离子方程式，从平衡角度分析其原因是_______。
（3）用臭氧进一步处理废水中的氰化物和残留硫化物，若将500mL废水中的CN-完全氧化成N2和CO2，转移______mol e-。
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【题目】现有如下微粒：
①I2 ②Br－ ③Na＋ ④Fe2＋ ⑤H＋ ⑥Fe3＋
⑦Mg ⑧Cl2 ⑨HCl ⑩H2O S SO2
其中在反应中只能作还原剂的有 ， 只能作氧化剂的有 ， 既可作氧化剂又可作还原剂的有。
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