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以含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe、SiO2)为原料,制取氧化钴的流程如下: ...

以含钴废催化剂(主要成分为CoFeSiO2)为原料,制取氧化钴的流程如下:

1)溶【解析】
溶解后过滤,将滤渣洗涤
23次,洗液与滤液合并,其目的是      

2)氧化:加热搅拌条件下加入NaClO3,将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式       

已知:铁氰化钾化学式为K3[Fe(CN)6];亚铁氰化钾化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O

3 Fe2++ 2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2(蓝色沉淀)

4 Fe3++ 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3(蓝色沉淀)

确定Fe2+是否氧化完全的方法是    。(可供选择的试剂:铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液)

3)除铁:加入适量的Na2CO3调节酸度,生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,写出该反应的化学方程式      

4)沉淀:生成沉淀碱式碳酸钴[(CoCO3)2·3Co(OH)2],沉淀需洗涤,洗涤的操作是       

5)溶【解析】
CoCl2的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸,边加热边搅拌至完全溶解后,需趁热过滤,其原因是   

6)灼烧:准确称取所得CoC2O41.470 g,在空气中充分灼烧得0.830 g氧化钴,写出氧化钴的化学式     

 

(15分,除(2)中操作3分,其他均每空2分) (1)提高钴等元素的利用率 (2)6Fe2++ 6H++ ClO3-="=" 6Fe3++ Cl-+ 3H2O 取氧化后的溶液少许于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,则Fe2+已全部被氧化(3分) (3)3Fe2(SO4)3+ 6H2O +6 Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5 Na2SO4+6CO2↑ (4)向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,静置使滤液流出。重复操作2~3次。 (5)防止因温度降低,CoCl2晶体析出 (6)Co2O3 【解析】试题分析:(1)溶解后过滤,将滤渣洗涤2~3次,洗液与滤液合并,有利于提高原料中钴元素的利用率,便于提高氧化钴的产率。 (2)根据氧化还原反应的一般规律,NaClO3将Fe2+氧化成Fe3+的同时,本身被还原为氯离子;根据题示信息,溶液中 Fe2+时,加入铁氰化钾会生成蓝色沉淀,因此取氧化后的溶液少许于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,则Fe2+已全部被氧化。 (3)根据氧化后的溶液中存在Fe2(SO4)3,除铁时加入适量的Na2CO3调节酸度,生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,同时应该生成二氧化碳气体,结合质量守恒定律,还有硫酸钠生成,因为产物中含H元素,反应物中需有水参加反应。 (4)根据洗涤沉淀的一般方法,洗涤的操作是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,静置使滤液流出。重复操作2~3次。 (5)CoCl2的溶解度受温度的影响较大,趁热过滤的原因是防止温度降低后,CoCl2晶体析出。 (6)1.470 gCoC2O4中含有Co的质量=1.470g×=0.59g,0.830 g氧化钴中含有O的质量="0.830" g—0.59g=0.24g, ==,因此氧化钴的化学式为Co2O3。 考点:考查了工艺流程题的相关知识。  
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考点分析:
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氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H=+180.5kJ·molˉl

       C(s)+O2(g)=CO2(g)    △H=―393.5 kJ·molˉl

     2C(s)+O 2(g)=2CO(g)  △H=―221kJ·molˉl  若某反应的平衡常数表达式为请写出此反应的热化学方程式 ______________________________

2N2O5在一定条件下可发生分解2N2O5(g) 4NO2(g)O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表

  反应开始时体系压强为P0,第3.00 min时体系压强为p1,则p1p0_____________2.00min~5.00 min内,O2的平均反应速率为  _______________

  ②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是 ______________

  a.容器中压强不再变化     b.NO2O2的体积比保持不变

  c.2v(NO2)v(N2O5)   d.气体的平均相对分子质量为43.2,且保持不变

3N2O4NO2 之间存在反应:N2O4(g) 2NO2(g)  △H=QkJ·molˉ1。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。

如图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0200 kPa,该温度下反应的平衡常数Kp=________(小数点后保留一位数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

4)将固体氢氧化钠投入0.1mol/LHN3氢叠氮酸)溶液当中,溶液的体积1L(溶液体积变化忽略不计)溶液的pH变化如图所示,HN3的电离平衡常数K=1×105B点时溶液的pH=7,计算B点时加入氢氧化钠的物质的量 ________mol(保留两位有效数字)。

 

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联苄()是一种重要的有机合成中间体,实验室可用苯和12一二氯乙烷(ClCH2CH2Cl)为原料,在无水AlCl3催化下加热制得,其制取步骤为:

()催化剂的制备:下图是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品:

1)将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置,各管口标号连接顺序为:de________________________________________________

2)有人建议将上述装置中D去掉,其余装置和试剂不变,也能制备无水AlCl3。你认为这样做是否可行__________(可行不可行),你的理由是________________

3)装置A中隐藏着一种安全隐患,请提出一种改进方案:_____________

()联苄的制备

联苄的制取原理为:

反应最佳条件为n() n(12-二氯乙烷)10 1,反应温度在6065℃之间。

实验室制取联苄的装置如下图所示(加热和加持仪器略去)

实验步骤:

在三口烧瓶中加入1200mL苯和适量无水AlCl3,由滴液漏斗滴加107 mL12-二氯乙烷,控制反应温度在6065℃,反应约60min。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静止、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集170172℃的馏分,得联苄182 g

相关物理常数和物理性质如下表

名称

相对分子质量

密度/(g•cm-1)

熔点/℃

沸点/℃

溶解性

78

0.88

5.5

80.1

难溶水,易溶乙醇

12-二氯乙烷

99

1.27

-35.3

83.5

难溶水,可溶苯

无水氯化铝

133.5

2.44

190

178(升华)

遇水水解,微溶苯

联苄

182

0.98

52

284

难溶水,易溶苯

4)仪器a的名称为______________,和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的优点是_________

5)洗涤操作中,水洗的目的是_____________;无水硫酸镁的作用是______________

6)常压蒸馏时,最低控制温度是________________

7)该实验的产率约为______________(小数点后保留两位有效数字)

 

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“变化观念与平衡思想”是化学学科的核心素养,室温时,0.1 mol·L-1草酸钠溶液中存在多个平衡,其中有关说法正确的是[己知室温时,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9]

A. 若将溶液不断加水稀释,则水的电离程度增大

B. 溶液中各离子浓度大小关系:c(Na+)> c(C2O42-)> c(OH-)> c(H+)> c(HC2O4-)

C. 若用pH计测得溶液的pH=9,则H2C2O4的第二级电离平衡常数Ka2=10-5

D. 向溶液中加入等体积CaCl2溶液,当加入的CaCl2溶液浓度大于2.4×10-8 mol·L-1 时即能产生沉淀

 

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用下列实验方案及所选玻璃容器(非玻璃容器任选)就能实现相应实验目的的是

 

实验目的

实验方案

所选玻璃仪器

A

除去KNO3中少量NaCl

将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤

酒精灯、烧杯、玻璃棒

B

证明CH3COOHHClO的酸性强弱

相同温度下用pH试纸测定浓度均为0.1mol·L-1 NaClOCH3COONa溶液的pH

玻璃棒、玻璃片

C

检验蔗糖水解产物具有还原性

向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热

试管、烧杯、酒精灯、滴管

D

配制1 L 1.6%CuSO4溶液(溶液密度近似为1g/mL

25g CuSO4·5H2O溶解在975g水中

烧杯、量筒、玻璃棒

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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右图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是

A.正极反应式为MnO2+4H+2e=Mn2++2H2O

B.微生物所在电极区放电时发生还原反应

C.放电过程中,H从正极区移向负极区

D.若用该电池给铅蓄电池充电,MnO2 电极质量减少8.7g,则铅蓄电池阴极增重9.6 g

 

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