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Co3O4是制备石墨烯电池正极材料LiCoO2的原料。以钴矿石(主要成分为Co3...

Co3O4是制备石墨烯电池正极材料LiCoO2的原料。以钴矿石(主要成分为Co3S4,含有少量FeOFe2O3Al2O3等杂质)为原料制取Co3O4的工艺流程如图:

己知:CoFe为活泼金属,氧化性由强到弱的顺序为:Co3+Fe3+Co2+

几种氢氧化物的溶度积如下表:

氢氧化物

Co(OH)2

Fe(OH)2

Co(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)3

溶度积(Ksp)

2.0×1015

8.0×1016

2.0×1044

1.3×1033

4.0×1039

 

 

下列有关说法错误的是

A.溶解池中生成H2的离子反应方程式为:Co+2H+=Co2++H2

B.加入试剂1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试剂1可选用双氧水或碘水

C.残渣1的主要成分为Fe(OH)3

D.操作Ⅱ包括过滤、洗涤、干燥和灼烧四个步骤

 

BC 【解析】 钴矿石主要成分为Co3S4,含有少量FeO、Fe2O3、Al2O3等杂质,煅烧后用盐酸溶解,溶液中阳离子主要有Co3+、Fe3+、Al3+及未反应的H+,加入Co粉会有氢气生成,由于氧化性Co3+>Fe3+>Co2+,Co将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+;根据几种氢氧化物的溶度积数据,需要将Fe2+转化为Fe3+除去,因此加入试剂1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,加入碳酸钠调节pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤除去,滤液中加入浓氨水调节pH使Co2+转化为Co(OH)2沉淀,过滤分离,Co(OH)2灼烧得到Co3O4,滤液中含有氯化钠、氯化铵等。据此分析解答。 A.Co与HCl发生置换反应生成CoCl2与H2,反应离子方程式为:Co+2H+=Co2++H2↑,故A正确; B.试剂1是将Fe2+氧化为Fe3+,碘水不能将Fe2+氧化为Fe3+,双氧水可以将Fe2+氧化为Fe3+,且还原产物为水,故B错误; C.加入碳酸钠调节pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,残渣I的主要成分为:Fe(OH)3、Al(OH)3,故C错误; D.操作Ⅱ是将Co(OH)2固体与液体分离,然后将Co(OH)2灼烧生成Co3O4,操作Ⅱ包括过滤、洗涤、干燥,灼烧四个步骤,故D正确; 故选BC。  
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考点分析:
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高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂。不同条件下高锰酸钾可发生如下反应:+5e+8H+→Mn2++4H2O+3e+2H2O→MnO2+4OH+e。高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应:FeS+KMnO4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O(未配平)。下列有关说法正确的是

A.由上面的反应可知,高锰酸根离子()反应后的产物与溶液的酸碱性有关

B.高锰酸钾溶液可代替二氧化锰用来制取Cl2,氧化剂和还原剂物质的量之比为1:8

C.在高锰酸钾溶液与硫化亚铁的反应中,反应前后固体的质量减少了2.8g,则硫元素与高锰酸钾之间转移的电子数为0.15NA

D.高锰酸钾溶液也可与双氧水发生反应,其中双氧水是氧化剂

 

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下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是

选项

实验内容

实验结论

A

向饱和碳酸氢钠溶液中缓缓通入少量SO2,并将产生的气体依次通入品红试液、澄清石灰水中,品红试液无变化,澄清石灰水产生白色沉淀。

亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强

B

室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol·L1HClO溶液和0.1mol·L1HF溶液的pH,前者pH大于后者。

HClO的酸性小于HF

C

检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+时,将溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去。

证明溶液中含有Fe2+

D

2支盛有3mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaClNaI溶液,一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象。

Ksp(AgCl)Ksp(AgI)

 

 

 

A.A B.B C.C D.D

 

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Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。

已知:Cl2O的熔点为-116℃,沸点为3.8℃,Cl2的沸点为-34.6℃;HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O

下列说法不正确的是(   

A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸

B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险

C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O

D.装置④与⑤之间不用橡皮管连接,是为了防止橡皮管燃烧和爆炸

 

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Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在酸性条件下反应得到:

下列说法错误的是

A.X分子中所有碳原子不可能共平面

B.Y既可以发生加聚反应义可以与甲醛发生缩聚反应

C.XY分别与足量H2加成后的分子中均含有相同数目的手性碳原子

D.等物质的量的XY分别与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为4:3

 

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MRXY为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s电子的2倍,R是同周期元素中最活泼的金属元素,XM形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s3d轨道半充满,下列说法正确的是

A.简单的离子半径:XYRM

B.简单氢化物沸点:MYR

C.氧化物对应水化物的酸性:YX

D.MRXYZ的价电子数都分别等于它们的族序数

 

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