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题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:173 题号:22273538
钴是一种十分稀缺的金属,素有“工业味精”和“工业牙齿”之称。水钴矿主要成分为CoOOH,同时含有少量Fe、Al、Mn、Mg、Ca、Ni的氧化物及其他杂质。用水钴矿制取Co的工艺流程如图所示:

已知:①氧化性:Co3+>ClO->Fe3+,酸性条件下,ClO-和Mn2+几乎不反应。
②部分阳离子形成氢氧化物沉淀时,溶液pH见下表:
沉淀物Fe(OH)2Fe(OH)3Co(OH)2Mn(OH)2Al(OH)3
开始沉淀时的pH7.02.77.67.74.0
沉淀完全时的pH9.63.79.29.85.2
请回答下列问题:
(1)基态Co子的价层电子排布式为___________
(2)“还原酸浸”中,CoOOH发生反应的化学方程式是___________。浸出液中加入NaClO溶液的目的:___________。(用离子方程式表示)
(3)浸出过程中加入Na2CO3调pH的范围是___________
(4)如图所示,萃取剂可以把滤液Ⅱ中部分阳离子选择性分离。使用萃取剂时合适的pH范围为___________(填标号)。
A.1~2B.3~4C.6~7D.7~8

(5)Co能与强酸反应产生H2,工业上采用惰性电极电解CoCl2溶液制取钴,不能用CoSO4溶液代替CoCl2溶液的理由是___________
(6)①钴单质晶体中原子在某温度下的堆积模型如图,若其晶胞几何体的体积是2acm3,钴单质的密度为pg·cm3,已知阿伏加德罗常数为NA,则钴的摩尔质量为___________
a.    b.        c.
②经X射线衍射测定发现,晶体钴在417℃以上堆积方式发生改变,其剖面图如图所示,则该堆积方式属于___________,若该堆积方式下钴原子的半径为r,则该晶体的空间利用率为___________(用含π的代数式表示)。

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i.常温,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,碱性条件下,能将Cr3转化为
ii.常温时,部分金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值
金属离子Fe3Al3Cr3Fe2Bi3
开始沉淀的PH2.73.45.57.50.7
沉淀完全的PH3.74.95.99.74.5
(1)步骤①提高酸溶速率的措施______________________(任填一条即可)。固体A的成分是__________
(2)步骤③需加氢氧化钠溶液调节pH,调节pH范围为_________,目的是_________________________
(3)写出④反应的离子方程式_________________________________________________________________
(4)将溶液H经过________________________________(操作)即得红矾钠粗晶体。
Ⅱ.经该工厂的工业废水中含1.00×103mol·L1,其毒性较大。该化工厂的科研人员为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),又设计了如下工艺流程:

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2020-10-18更新 | 235次组卷
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①NaH与B(OCH3)3反应的化学方程式为___________
②下列说法正确的是___________(填标号)。
A.鼓入N2可以防止Na、NaH、NaBH4等被氧化
B.搅拌并将Na分散到石蜡油中可以加快H2与钠的反应速率
C.取200℃时的产物加入水中,观察是否有H2产生,从而判断NaH中是否含有Na
D.快速滴入B(OCH3)3有利于提高转化率
(2)NaBH4的提纯:采用索氏提取法提纯,其装置如图所示。

①实验时将NaBH4和CH3ONa的固体混合物放入滤纸套筒1中,烧瓶中异丙胺(沸点33℃)受热蒸发,蒸汽沿导管___________(填“2”或“3”)上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管___________(填“2”或“3”)返回烧瓶,从而实现连续萃取。当萃取完全后,NaBH4___________(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中。
②分离异丙胺和NaBH4并回收溶剂的方法是___________
(3)的纯度分析:取产品(假设杂质不参与反应)溶于溶液后配成200溶液,取置于碘量瓶中,加入溶液充分反应;向上述溶液中加入过量的溶液,用溶液调节,冷却后暗处放置数分䌺;继续加入缓冲溶液约为5.0,以淀粉为指示剂,平均消耗标准溶液(发生反应)。
①根据所给试剂,判断溶液和缓冲溶液依次为______________________(填标号)。
A.稀硫酸
B.溶液
C.混合液(溶质物质的量之比为1:1)
D.混合液(溶质物质的量之比为1:1)
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