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【題目】鈷(Co)及其化合物在工業上有廣泛應用.為從某工業廢料中回收鈷,某學生設計流程如下(廢料中含有AlLiCo2O3Fe2O3等物質).

已知:物質溶解性:LiF難溶于水,CoCO3難溶于水;

部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表.


Fe3+

Co2+

Co3+

Al3+

pH(開始沉淀)

1.9

7.15

﹣0.23

3.4

pH(完全沉淀)

3.2

9.15

1.09

4.7

請回答:

1中得到含鋁溶液的反應的離子方程式是

2中得到鈷渣的實驗操作是 (填操作名稱)。

3)寫出步驟Co2O3與鹽酸反應生成Cl2的離子方程式:

4)步驟中調節溶液的pH時, pH的范圍是

5)廢渣中的主要成分有

6)在空氣中加熱10.98g草酸鈷晶體(CoC2O42H2O)樣品,受熱過程中不同溫度范圍內分別得到一種固體物質,其質量如表.

溫度范圍/℃

固體質量/g

150210

8.82

290320

4.82

890920

4.5

加熱到210℃時,固體物質的化學式為:

經測定,加熱到210310℃過程中的生成物只有CO2和鈷的氧化物,此過程發生反應的化學方程式為: ..

【答案】(12Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2;(2)過濾;

3Co2O3+6H++2Cl=2Co2++Cl2↑+3H2O

43.2≤PH<7.15,(5FeOH3LiF

6①CoC2O4②3CoC2O4+2O2===Co3O4+6CO2

【解析】試題分析:(1Al和氫氧化鈉溶液反應,其離子反應方程式為:2Al2OH2G2O=2AlO23H2;(2)得到濾液和濾渣,因此采用操作步驟是過濾;(3Co2O3作氧化劑,化合價由+32價,化合價共降低2價,HClCl由-1→0價,化合價升高1價,最小公倍數為2,因此離子反應方程式為Co2O32Cl6H=2Co23H2OCl2;(4)溶液中含有雜質離子是LiFe3,根據流程圖,Fe3轉化成FeOH3,但Co2不能轉化成沉淀,即pH的范圍為3.2≤pH<7.15;(5)根據信息LiF難溶于水,因此得到廢渣是FeOH3LiF;(6①CoC2O4·2H2O失去全部結晶水的質量為:10.98×147/183g=8.82g,即加熱到210℃時,固體物質是CoC2O4根據元素守恒,nCO2=8.82×2/147mol=0.12mol,質量為0.12×44g=5.28g,固體量減少(8.824.82g=4g,說明有氣體參加反應,即氧氣參加,氧氣的質量為(5.284g=1.28g,其物質的量為1.28/32mol=0.04molnCOC2O4:nO2=nCO2=8.82/1470.040.12=0.060.080.12=326,依據原子守恒,3CoC2O4+2O2===Co3O4+6CO2

練習冊系列答案
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A. 醋酸 B. 氰化鈉(NaCN) C. 油酸(C17H33COOH) D. 丙三醇

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【題目】在一定溫度下的恒容密閉容器中,當下列哪些量不再發生變化時,表明下述反應:

As+2BgCg+Dg已達到平衡狀態:

①混合氣體的壓強 ②混合氣體的密度

③B的物質的量濃度④氣體的總物質的量

⑤混合氣體的平均相對分子質量

⑥物質C的百分含量 ⑦各氣體的物質的量

⑧當有1molB氣體分子斷鍵,同時有1/2molC氣體分子斷鍵

A.②③⑤⑥⑦⑧ B.①②③⑥⑦⑧ C.②③④⑤⑥⑧ D.①③④⑤⑦

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下列說法中錯誤的是( )

A①②中除加試劑外,還需要進行過濾操作

Bab中鋁元素的化合價相同

C中需要通入過量的氨氣

D進行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁

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【題目】(1)火箭的第一、二級發動機中,所用的燃料為偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼來制備。

用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化劑,兩者反應生成氮氣和氣態水。

已知: N2(g)+2O2(g)===N2O4(g) ΔH=+10.7 kJ·mol-1

N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543 kJ·mol-1

寫出氣態肼和N2O4反應生成氮氣和氣態水的熱化學方程式:________________________。

已知四氧化二氮在大氣中或在較高溫度下很難穩定存在,它很容易轉化為二氧化氮。試推斷出二氧化氮制取四氧化二氮的反應條件(或措施): ____________________。

(2)在0.5L恒容密閉容器中,一定量的N2與H2進行反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=bkJmol﹣1,其化學平衡常數K值和溫度的關系如下:

溫度/

200

300

400

K

1.0

0.86

0.5

寫出該反應的化學平衡常數的表達式: ,b 0(填“大于”、“小于”或“等于”)

400時,測得某時刻氨氣、氮氣、氫氣的物質的量分別為3mol、2mol、1mol時,此時刻該反應的v(N2) v(N2)(填“大于”、“小于”或“等于”)

(3)科學家制造出一種使用固體電解質的燃料電池,其效率更高,可用于航空航天。如圖1所示裝置中,以稀土金屬材料作惰性電極,在兩極上分別通入CH4和空氣,其中固體電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2固體,它在高溫下能傳導陽極生成的O2-離子(O2+4e===2O2-)。

c電極的名稱為________,d電極上的電極反應式為______________________。

如圖2所示為用惰性電極電解100 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液,a電極上的電極反應式為___________________。若a電極產生56 mL(標準狀況)氣體,則所得溶液的pH=__________(不考慮溶液體積變化)

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D. 金剛石和足球烯是同素異形體,熔化只克服共價鍵

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