【题目】草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等; ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Co(OH)2 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 5.2 | 9.2 | 9.6 | 9.8 |
(1)写出浸出过程中Na2SO3与Co2O3发生反应的离子方程式:______________。
(2)浸出液中加入NaClO3的目的是____________________________。
(3)加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀,沉淀除Al(OH)3外,还有的成分是_____(填化学式)。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图,萃取剂的作用是______;其使用的适宜pH范围是___。
A.2.02.5 B.3.03.5 C.4.04.5
(5)滤液I“除钙、镁”是将其转化为MgF2、CaF2沉淀。己知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,当加入过量 NaF后,所得滤液 c(Mg2+)/c(Ca2+) =____________。
【答案】SO32-+ Co2O3+4H+=2Co2++SO42-+2H2O 将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+ Fe(OH)3 除去溶液中的Mn2+ B 0.7
【解析】
浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;加入NaClO3可氧化亚铁离子,得到FeCl3,然后加入Na2CO3调节pH至5.2,可得Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要有Co2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+,加入NaF,除去Ca2+、Mg2+,再在滤液中加入萃取剂,最后得到CoC2O4,据此分析。
(1)Na2SO3具有还原性,能将Co2O3还原为Co2+,Na2SO3被氧化为Na2SO4,所以离子方程式为:SO32-+Co2O3+4H+=2Co2++SO42-+2H2O,故答案为:SO32-+Co2O3+4H+=2Co2++SO42-+2H2O。
(2)氯酸钠具有氧化性,能将浸出的亚铁离子氧化成铁离子,所以加入NaClO3的目的是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,故答案为:将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+。
(3)加入的碳酸钠与H+反应,c(H+)降低,使Fe3+和Al3+的水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+、Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+向右移动,从而产生氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,故答案为:Fe(OH)3。
(4)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子,加入萃取剂的作用是除去溶液中的Mn2+,由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系图可知,调节溶液的pH在3.03.5之间,可使Mn2+完全萃取,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,故选B,故答案为:除去溶液中的Mn2+,B。
(5)当加入过量的氟化钠后,所得到滤液中镁离子与钙离子的比例等于氟化镁和氟化钙的溶度积的比值c(Mg2+)/c(Ca2+)==0.7,故答案为:0.7。
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【题目】(1)选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,完成下列反应:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
①画出装置图:___。
②电极材料和电解质溶液各是什么___。?
③写出电极反应式:负极:___;正极:___。
(2)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25克,铜表面析出了氢气___L(标准状况下)。导线中通过___mol电子。
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【题目】某学习小组按如下实验过程证明了海带中存在碘元素:
下列说法不正确的是
A. 步骤①需要将干海带放入蒸发皿中灼烧
B. 步骤②中发生反应的离子方程式为2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
C. 步骤③操作后,观察到试管中的溶液变为蓝色,则可说明海带中含有碘元素
D. 若步骤②仅滴加稀硫酸后通入氧气,则步骤③操作后,试管中的溶液也变成蓝色
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【题目】咖啡酸的结构如图所示,关于咖啡酸的描述不正确的是( )
A. 分子式为C9H8O4
B. 1mol咖啡酸最多能与4mol氢气发生加成反应
C. 遇浓溴水,既能发生取代反应又能发生加成反应
D. 1mol咖啡酸最多能与3mol碳酸氢钠反应
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【题目】某温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体随时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)由图中数据分析:该反应的化学方程式为__________________________。
(2)反应开始至2 min,Z的平均反应速率为________。
(3)5 min时Z的生成速率与6 min时Z的生成速率相比较,前者________后者(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)上述反应过程中,如果降低温度,则其反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变)。如果使用合适的催化剂,则其反应速率________ (填“增大”、“减小”或“不变)。
(5)下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是________(填字母)。
a.混合气体的密度不变
b.混合气体的压强不变
c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率
d.X的浓度保持不变
e.生成1 mol Z和同时生成1.5 mol X
f.X、Y、Z的反应速率之比为3∶1∶2
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【题目】NaClO是漂白液的有效成分,某研究小组探究NaClO溶液的性质,设计了下列实验:
装置图 | 试剂X | 实验现象 | |
① | 0.2molL-1盐酸 | 产生黄绿色气体 | |
② | 0.2molL-1KI-淀粉溶液 | 溶液变蓝 | |
③ | 0.2molL-1FeSO4(H+)和KSCN混合溶液 | 溶液变红 | |
④ | 0.2molL-1AlCl3溶液 | 产生白色沉淀 |
下列判断不正确的是
A.实验①中发生的反应:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
B.实验②中发生的反应:ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O
C.实验③中该条件下氧化性强弱:ClO->Fe3+
D.实验④中ClO-与Al3+相互促进水解
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【题目】氮及其化合物的转化过程如图所示,下列分析合理的是
A. 催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成
B. 在催化剂b表面形成氮氧键时,不涉及电子转移
C. N2与H2反应生成NH3的原子利用率为100%
D. 催化剂a、b能提高反应的平衡转化率
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【题目】如图是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。
(1)单质a、f对应的元素以原子个数比1:1形成的分子(相同条件下对H2的相对密度为13)中含____个σ键,____个键。
(2)a与b的元素形成的10电子中性分子X的空间构型为_____;将X溶于水后的溶液滴入到AgNO3溶液中至过量,得到配离子的化学式为_____,其中X与Ag+之间以_____键结合。
(3)氢键的形成对物质的性质具有一定的影响.的沸点_____。(填高或低)
(4)如图是上述六种元素中的一种元素形成的最高价含氧酸的结构:请简要说明该物质易溶于水的两个原因:_____________。
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【题目】常温下,在20mL0.lmol/LNa2CO3溶液中逐滴加入40mL0.l mol/L 稀盐酸,溶液中含碳元素各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法正确的是
A.曲线a表示H2CO3的变化曲线
B.H2CO3、HCO3-、CO32-可大量共存于同一溶液中
C.pH=11时,c(HCO3-)>c(Cl-)
D.碳酸钠溶液的水解平衡常数为1.0×10-11
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