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草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂的制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3...

草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:

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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见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

满分5 manfen5.com全沉淀的pH

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原(填离子符号)。

(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,产物中氯元素处于最低化合价。该反应的离子方程式为____________。

(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________;使用萃取剂适宜的pH是______。

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A.接近2.0          B.接近3.0         C.接近5.0

4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2CaF2沉淀。已知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+)=          

 

(1)Fe3+ Co2+(2)ClO2-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O(3)除去锰离子;B(4)0.7 【解析】 试题分析:含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠,可以得到各种金属的氯化物,加入氯酸钠,可以得到氯化铁,然后加如碳酸钠调节pH到5.2,可得到氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过量后所得滤液中加入萃取剂,萃取后容易加入草酸铵,得到草酸钴。(1)亚硫酸钠具有还原性,能还原氧化性离子铁离子和钴离子,所以浸出过程中加入亚硫酸钠的目的是将铁离子和钴离子还原。(2)氯化钠居于哦氧化性,能将浸出的亚铁离子氧化成铁离子,自身被还原为氯离子,同时生成水,离子方程式为:ClO2-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O(3)根据流程可知,此时溶液中存在锰离子和钴离子,由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液的pH在3.0-3.5之间,可使锰离子完全沉淀并防止钴离子转化为氢氧化物沉淀,所以选B。(4)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,=7.35×10-11/1.05×10-10=0.7 考点:物质分离和提纯的方法和基本实验操作的综合应用  
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考点分析:
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甲酸(HCOOH)是一种有刺激性味的无色液体,有很强的腐蚀性。熔点8.4℃,沸点100.7℃,能与水、乙醇互溶,加热至160℃即分解成二氧化碳和氢气。

(1)实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:HCOOH满分5 manfen5.com H2O+CO↑,实验的部分装置如下图所示。制备时先加热浓硫酸至80℃90℃,再逐滴滴入甲酸。

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①从下图挑选所需的仪器,在虚线框中画出Ⅰ中所缺的气体发生装置(添加必要的塞子、玻璃管、胶皮管,固定装置不用画),并标明容器中的试剂。

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②装置Ⅱ的作用是_____________________________________________。

(2)实验室可用甲酸制备甲酸铜。其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜,然后再与甲酸制得四水甲酸铜[Cu(HCOO)2·4H2O]晶体。相关的化学方程式是:

2CuSO4+4NaHCO3===Cu(OH)2·CuCO3↓+3CO2↑+2Na2S满分5 manfen5.comO4+H2O

Cu(OH)2·CuCO3+4HCOOH+5H2O===2Cu(HCOO)2·4H2O+CO2

实验步骤如下:

I.碱式碳酸铜的制备:

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①步骤ⅰ是将一定量CuSO4·5H2O晶体和满分5 manfen5.comNaHCO3固体一起放到研钵中研磨,其目的是___________。

②步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中,反应温度控制在70℃80℃,如果看到______(填写实验现象),说明温度过高。

II.甲酸铜的制备:

Cu(OH)2·CuCO3固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解,趁热过滤除去少量不溶性杂质。在通风橱中蒸发滤液至原体积的1/3时,冷却析出晶体,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体2—3次,晾干,得到产品。

a、“趁热过滤”中,必须“趁热”的原因是                                

b、用乙醇洗涤晶体的目的是                                              

 

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6分)下图由短周期元素形成的物质之间的转化关系,其中A、D、L为单质,其为化合物。其中化合物I、J、K中含有两种相同的元素,G和I的反应⑤是一种重要化工生产中的主要反应之一。B常温下为液态化合物,F是中学化学中常见的气体,其固体易升华,可用于人工降雨。

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试回答下列有关问题:

(1)以上7个化学反应属于氧化还原反应的是          (用编号①→⑦填写)

(2)G、J、H中含有相同的元素是______________;

(3)J的水溶液和F      (填”能”或”不能”)发生化学反应

(4)反应⑤的化学方程式是                                             

 

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(1)写出MnO2与浓盐酸反应制Cl2的化学方程式                

已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应也可制得Cl2,某同学利用该原理,用右图所示的装置制备纯净、干燥的氯气,并做氯气与金属反应的实验。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是哪几处?         (填序号)

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(2)化工厂生产盐酸的主要过程如图甲所示:

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其中关键的一步为(如图乙所示)氯气和氢气在燃烧管口燃烧,生成HCl。由于氯气有毒,因此,通入气体的合理方式是:A处通入____, B处通入___,该过程涉及的操作有:①通氯气  ②通氢气  ③点燃  正确的操作顺序为            (填序号)

(3) 向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。完成下列填空:

写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果化学计量数是1,也请写上):__满分5 manfen5.com+__满分5 manfen5.com+__满分5 manfen5.com→__满分5 manfen5.com+__满分5 manfen5.com

加碘盐中含碘量为20~50 mg·kg-1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2                             L(标准状况,保留2位小数)

 

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(1)二氧化硅与碳高温下反应的化学方程式为                     

上述反应中满分5 manfen5.com生成的单质有什么用途:                           (写一条即可)。卞石是硅酸盐,不同类型的卞石中氧原子的物质的量分数相同,由钠卞石化学式NaAlSi3O8可推知钙卞石的化学式为         ,请将钠卞石的化学式改写成氧化物的形式:

(2)天然气(主要成分甲烷)含有少量含硫化合物[硫化氢、羰基硫(COS)等],可以用氢氧化钠溶液洗涤除去.羰基硫用氢氧化钠溶液处理的过程如下(部分产物已略去):

COS满分5 manfen5.comNa2S溶液满分5 manfen5.comH2           羰基硫分子的电子式为             。反应I除生成两种正盐外,还有水生成,其化学方程式为            满分5 manfen5.com             。已知反应II的产物X溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32﹣,则II中主要反应满分5 manfen5.com的离子方程式为     满分5 manfen5.com       

 

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下列叙述中正确的是

A.实验室存放HF的溶液,不能用带玻璃塞的细口瓶,而应用带橡胶塞的细口瓶

B.碳酸氢镁溶液中加过量澄清石灰水的离子方程式为

Ca2+ +Mg2++2OH- +2HCO3- =MgCO3↓+CaCO3↓+2H2O

C.水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐产品

D.喝补铁剂时,加服维生素C,效果更好,原因是维生素C具有还原性

E.向新制的饱和氯水中分别加入CaCO3固体和Na2CO3固体,均会使得HClO的浓度增大

F.配制硫酸亚铁溶液时,为防止产生Fe3+,可在溶液中加入少量铁粉,为了抑制亚铁离子的水解,可在溶液中加入少量盐酸

G无色溶液中,K、Cl、Na、H2PO、PO、SO可以大量共存

H.由水电离的c(H)=10-12mol/L的溶液中,ClO、HCO、NO、NH、S2O可以大量共存

I.合金中一定有金属元素,两种不同的金属一定可以加工成合金

J.某无色溶液含有下列离子中的若干种:H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO32–、Cl、OH、NO3。向该溶液中加入铝粉,只放出H2,则溶液中能大量存在的离子最多有5种

 

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