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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:115 题号:9622252
利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可制多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程:

已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等;
②沉淀I中只含有两种沉淀;
③流程中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)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2
开始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子反应方程式为______________
(2)NaClO3在浸出液中发生的离子反应方程式为__________________
(3)加入Na2CO3调pH至5.2,目的是_______________;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分为_____________
(4)操作I包括:将水层加入浓盐酸调整pH为2~3,_______________________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
(5)粗产品中CoCl2·6H2O含量可通过以下方法测定:称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥后,通过测定沉淀质量来计算CoCl2·6H2O的质量分数。若操作I中因减压烘干使CoCl2·6H2O的结晶水减少,则以此方法测得的CoCl2·6H2O质量分数与实际值相比________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(6)将5.49g草酸亚钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表所示:
温度范围/℃固体质量/g
150~210 4.41
290~320 2.41
经测定,整个受热过程,只产生水蒸气和CO2气体,则290~320℃温度范围,剩余的固体物质化学式为_______。(已知:CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183 g/mol)

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(1)写出实验1中与盐酸反应的离子方程式___________
(2)①实验2中,试剂a是___________,此实验得出的结论是___________
②称量固体168g,加热一段时间之后,剩余固体的质量为137g,则剩余固体中的物质的量之比为___________
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浓度/0.010.100.500.01
0.01无明显现象有浑浊有浑浊有浑浊
0.10无明显现象有浑浊有浑浊,有微小气泡有沉淀
0.50无明显现象有浑浊有浑浊,有大量气泡有沉淀

已知:易溶于水。
(3)溶液与溶液混合的现象中,有些只观察到浑浊但没有观察到气体,可能原因是___________
(4)写出溶液中反应的离子方程式___________
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①吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到晶体,该晶体中的主要杂质是;吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_______(填化学式)。
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③在100mL稀和稀组成的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.4mol·L-1.向该溶液中加入足量的铜粉后加热,充分反应后,所得溶液中的物质的量浓度最大值为_______(反应前后溶液体积变化忽略不计)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。

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(4)吸收工厂烟气中的,能有效减少对空气的污染。
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开始沉淀的pH3.02.25.46.5
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