【题目】草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下::
(1)“550℃焙烧”的目的是______________________;
(2)“浸出液”的主要成分是_____________________;
(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为_____________________;
(4)“净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50℃加入H2O2,其作用是___________________________(用离子方程式表示);再升温至80 ~ 85℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5,“滤渣1”主要成分的是
_____________________。
(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-5mol /L,则滤液中 c(Mg2+)为________________ [已知Ksp(MgF2) =7.35×10-11、Ksp(CaF2) =1.05×10-10]。
(6)为测定制得样品的纯度,现称取1.00 g样品,将其用适当试剂转化,得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0. 1000 mol/L KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液26.00 mL,则草酸钴样品的纯度为__________________。
【答案】 除去碳和有机物 NaAlO2(答“NaAlO2和NaOH”也可得分) 2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+ 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe(OH) 3 7.0×10-6mol/L(不带单位扣一分) 95.55%
【解析】(1)含钴废料中的碳及有机物在550℃焙烧时可以生成二氧化碳等被除去,故答案为:除去碳和有机物;
(2)含钴废料中的Al2O3能够被氢氧化钠溶解,因此浸出液中主要含有偏铝酸钠,故答案为:NaAlO2;
(3)“钴浸出”过程中Co3+可以被亚硫酸钠还原为Co2+,反应的离子方程式为2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+,故答案为:2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+;
(4)在钴浸出过程中铁离子被亚硫酸钠含有为亚铁离子,在“净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50℃加入H2O2,可以将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O ;再升温至80 ~ 85℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5,式铁离子沉淀为氢氧化铁,故答案为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;Fe(OH) 3;
(5)根据Ksp(CaF2) =1.05×10-10,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-5mol /L,则c(F-)==
mol /L,则c(Mg2+)=
=
=7.0×10-6mol/L,故答案为:7.0×10-6mol/L;
(6)设草酸钴的质量为x,根据方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,草酸根守恒可得:
5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~5H2C2O4~2MnO4-
5×147g 2mol
x 0.026L×0.1000mol/L
=
,解得x=0.9555g,样品纯度=
×100%= 95.55%,故答案为:95.55%。
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【题目】下列离子方程式书写错误的是( )
A. 铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+6H2O+2OH﹣=2[Al(OH)4]﹣+3H2↑
B. 往Al(OH)3中滴加氨水:Al(OH)3+OH﹣=[Al(OH)4]﹣
C. 向水玻璃中通入少量二氧化碳:SiO32﹣+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32﹣
D. Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH﹣+3H2O=2[Al(OH)4]﹣
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【题目】党的十九大报告中多次提及“绿色”、“生态文明”。下列做法不应该提倡的是
A. 分类放置生活废弃物
B. 实现化石燃料清洁利用
C. 使用聚碳酸酯类可降解塑料
D. 大量使用化肥、农药提高粮食产量
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【题目】二氧化碳的捕集与利用是实现温室气体减排的重要途径之一。
(1)目前工业上使用的捕碳剂有NH3和(NH4)2CO3,它们与CO2可发生如下可逆反应:
2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3=___________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。
(2)利用CO2制备乙烯是我国能源领域的一个重要战略方向,具体如下:
方法一:CO2催化加氢合成乙烯,其反应为
2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
起始时按n(CO2)∶n(H2)=1∶3的投料比充入20 L的恒容密闭容器中,不同温度下平衡时的H2和H2O的物质的量如图甲所示:
①下列说法正确的是________;
A.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
B.其他条件不变时,若扩大容器容积,则活化分子百分数增大,v正和v逆均增大
C.测得容器内混合气体平均分子量不随时间改变时,说明反应已达到平衡
D.使用合适的催化剂,可以改变反应历程,减小反应焓变,加快反应速率
②393 K下,H2的平衡转化率为________(保留三位有效数字);
③393 K下,该反应达到平衡后,再向容器中按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投入CO2和H2则将_________(填“变大”“不变”“变小”或“无法确定”);
方法二:用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图乙所示。
④b电极上的电极反应式为_______________________________________________________;
⑤该装置中使用的是________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
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【题目】已知:电池的理论比能量指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。镁一空气电池的总反应方程式为:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,其工作原理如下图所示,下列说法不正确是
A. 该电池的放电过程的正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
B. 为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
C. 与铝一空气电池相比,镁一空气电池的比能量更高
D. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极
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【题目】中药狼把草全草浸剂给动物注射,有镇静、降压及轻度增大心跳振幅的作用。有机物M是中药狼把草的成分之一,其结构如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. M是芳香族化合物,它的分子式为C9H5O4Cl
B. 1 mol M最多能与含2 mol Br2的溴水发生反应
C. 1 mol M分别与足量的NaOH溶液、Na2CO3溶液反应,消耗两种物质的物质的量分别为4 mol、2mol
D. 在一定条件下能发生取代、加成、水解、氧化等反应
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【题目】在某透明碱性溶液中能大量共存的一组离子是
A. NH4+、SO42-、Fe3+、NO3-
B. K+、Ag(NH3)2+、Cl-、NO3-
C. Na+、Ca2+、NO3-、CO32-
D. Na+、Al3+、HCO3-、NO3-
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【题目】将a g由CO和H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后,将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体增加的质量为
A. a g B. g
C. g D.
g
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