名校
1 . 回答下列问题
(1)原子形成化合物时,电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。碳原子有4个价电子,在形成化合物时价电子均参与成键,但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中,碳原子采取
杂化的是_______ (写结构简式),。试写出一种有机物分子的结构简式,要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子:_______ 。
(2)金属钛
号称航空材料。回答下列问题:
①纳米
是一种应用广泛的催化剂,纳米
催化的一个实例如图所示。
杂化方式的碳原子个数为_______ ,化合物乙中采取
杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为_______ 。
②有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为_______ ,该晶体中
原子周围距离最近且相等的
原子的个数为_______ 。已知晶体的密度为
,阿伏加德罗常数的值为
,则晶胞边长为_______ (用含
的式子表示)
。
(1)原子形成化合物时,电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。碳原子有4个价电子,在形成化合物时价电子均参与成键,但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中,碳原子采取
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(2)金属钛
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①纳米
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②有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为
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2 . 随着大气中
浓度增大带来了一系列环境问题,“负碳”技术开始备受各国关注,所谓“负碳”技术就是将
转化成甲醇、甲酸等可利用的资源的一系列技术。回答下列问题:
I.
催化加氢制甲醇
以
、
为原料合成
涉及的反应如下:
反应i:
;
反应ii:
;
反应iii:
。
(1)反应i的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
___________ 。
(2)一定温度和催化剂条件下,0.73mol
、0.24mol
和0.03mol
(已知
不参与反应)在密闭容器中进行上述反应,平衡时
的转化率、
和CO的选择性随温度的变化曲线如图。___________ (填“
”“
”或“CO”)的变化。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法错误的有___________ (填字母)。
A.降低温度,反应i~iii的正、逆反应速率都减小
B.恒压条件下,向容器中再通入少量
,
的平衡转化率下降
C.移去部分
,反应iii平衡不移动
D.选择合适的催化剂能减小反应iii的焓变
③某温度下(大于180℃),
min反应到达平衡,测得容器中
的体积分数为12.5%,容器内气体总压强为8.0MPa.此时用
的分压表示
时间内的反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f1fd88502d6b55b80f89c3376c32e6a.png)
___________
,此时
,不发生反应iii,计算该温度下反应ii的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5b04acbb470168465fe52431d5e43be.png)
___________ (用含有n的代数式表示,分压=总压×该组分物质的量分数)。
(3)科学家发现了一类金属卤化物钙钛矿材料有着出众的光电性质,有望在“负碳”技术上大放异彩,如图是
晶胞结构,晶胞参数为:apm,
与
之间最短距离为___________ pm,若卤素X中
与
的比例为
,晶体密度为___________
(
为阿伏加德罗常数的值)。
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I.
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以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
反应i:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应ii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e24b45526350443c163b0699e883a96.png)
反应iii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8eb5504efad9caf27fda8d9f1d6c38.png)
(1)反应i的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
(2)一定温度和催化剂条件下,0.73mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法错误的有
A.降低温度,反应i~iii的正、逆反应速率都减小
B.恒压条件下,向容器中再通入少量
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C.移去部分
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D.选择合适的催化剂能减小反应iii的焓变
③某温度下(大于180℃),
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(3)科学家发现了一类金属卤化物钙钛矿材料有着出众的光电性质,有望在“负碳”技术上大放异彩,如图是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8c7ca95382f53e6aa537afa85fc7e26.png)
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解题方法
3 . 布洛芬(D)和甲硝唑(G)分别是两种消炎药物,化学工作者近日将两种药物进行结合合成了一种具有更强消炎功效的化合物(H),该过程的合成路线如图,请根据路线回答问题:___________ 。
(2)A→B的化学反应方程式为___________ 。
(3)物质F的结构简式为___________ 。
(4)反应D+G→H的类型为___________ 。
(5)化合物I是D的同系物,且相对分子质量少28.化合物Ⅰ有多种同分异构体,符合下列条件的有___________ 种。写出其中任意一种有两个相同环境的甲基且苯环上两个取代基在对位的同分异构体的结构简式___________ 。
①能发生银镜反应
②能与
发生显色反应
③苯环上有且仅有两个取代基
④分子结构中有且仅有两个甲基
(6)
的结构简式为
,请根据以上的反应补全下列物质结构简式___________ 、N___________ 。
(2)A→B的化学反应方程式为
(3)物质F的结构简式为
(4)反应D+G→H的类型为
(5)化合物I是D的同系物,且相对分子质量少28.化合物Ⅰ有多种同分异构体,符合下列条件的有
①能发生银镜反应
②能与
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③苯环上有且仅有两个取代基
④分子结构中有且仅有两个甲基
(6)
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解题方法
4 . 肉桂酸广泛应用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容和有机合成等方面。其合成原理及实验室制备方法如下:
i.在50mL仪器a中加入5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和12g无水碳酸钾粉末(过量),加热回流45min。
ii.向反应混合物中加入40mL蒸馏水浸泡几分钟,进行水蒸气蒸馏。
iii.将烧瓶冷却后,加入10g碳酸钠,再加入70mL水,加热煮沸,趁热过滤。
iV.待滤液冷却至室温后,在搅拌下小心加入40mL
盐酸,使溶液呈酸性。
V.冷却结晶,抽滤,用少量试剂b洗涤,80℃烘干,得粗产品4.5g。
回答下列问题:
(1)仪器使用前必须干燥,原因是___________ 。
(2)加热回流装置中仪器a的名称是___________ ,不使用水冷冷凝管而用空气冷凝管是为了___________ 。
(3)整个实验过程中温度不宜超过180℃,原因是___________ 。
(4)水蒸气蒸馏装置中止水夹的主要作用是___________ 。
(5)步骤V中试剂b是___________ 。
(6)本实验肉桂酸的产率最接近___________ (填标号)。若产物不纯,则提纯产物的方法为___________ 。
A.50% B.60% C.70% D.80%
主反应:
温度较高时发生副反应:
i.在50mL仪器a中加入5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和12g无水碳酸钾粉末(过量),加热回流45min。
ii.向反应混合物中加入40mL蒸馏水浸泡几分钟,进行水蒸气蒸馏。
iii.将烧瓶冷却后,加入10g碳酸钠,再加入70mL水,加热煮沸,趁热过滤。
iV.待滤液冷却至室温后,在搅拌下小心加入40mL
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V.冷却结晶,抽滤,用少量试剂b洗涤,80℃烘干,得粗产品4.5g。
名称 | 相对分子质量 | 密度/![]() | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解度:g/100mL | ||
水 | 醇 | 醚 | |||||
苯甲醛 | 106 | 1.04 | -26 | 178~179 | 0.3 | 互溶 | 互溶 |
乙酸酐 | 102 | 1.08 | -79 | 138~140 | 遇水生成乙酸 | 溶 | 不溶 |
肉桂 | 148 | 1.24 | 133~134 | 300 | 0.04 | 24 | 溶 |
(1)仪器使用前必须干燥,原因是
(2)加热回流装置中仪器a的名称是
(3)整个实验过程中温度不宜超过180℃,原因是
(4)水蒸气蒸馏装置中止水夹的主要作用是
(5)步骤V中试剂b是
(6)本实验肉桂酸的产率最接近
A.50% B.60% C.70% D.80%
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5 . 钯(Pd)见一种银白色过渡金属,质软、有良好的延展性和可塑性,可锻造、压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气,使体积显著胀大、变脆乃至破裂成碎片。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收钯和催化剂FeOCl的工艺流程如图所示:
②离子交换树脂的基本工作原理分别为
(
表示树脂的有机成分);
③常温下,
,
,
;当溶液中某离子浓度小于等于
时,可认为该离子沉淀完全;
④
是一种二元强酸,
在溶液中存在配位平衡:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19c00ecf61e969cbce3ebd506152f60a.png)
;
在水中溶解度小。
回答下列问题:
(1)废钯催化剂“焙烧”时,先通入空气进行逆流式焙烧的目的是___________ ,再通入甲酸继续焙烧的目的是___________ 。
(2)“酸浸”过程需要升高温度至70℃左右,则主要反应的离子方程式为___________ 。
(3)“洗脱”时,加入最佳“试剂Y”的名称是___________ ,“洗脱液”中要加入过量
的目的是___________ 。
(4)“还原”过程中,不生成污染环境的气体,则被氧化的元素与被还原的元素物质的量之比为___________ 。“调pH”步骤中,若铁元素和铝元素浓度均为
,则调pH的范围为___________
。
②离子交换树脂的基本工作原理分别为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5308f9639129d1bc3974ec52f286f2a7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/66370c243861609125845fd4333cecb1.png)
③常温下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71f19cd0ba99e6ec439d195127f2fe27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/48a949d4c992b0d85cd40ae3cdce09d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b93535d9995089065cdc4556c5d7c7eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3e6e0b6cd65ae2059b93947151f33bd.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4cda7cfa5b4e4dac3c0413b29eda24d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d176055c8c1413c8672b6275465b80e.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d92a9a01739ffe21a97e84c7c62c823.png)
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回答下列问题:
(1)废钯催化剂“焙烧”时,先通入空气进行逆流式焙烧的目的是
(2)“酸浸”过程需要升高温度至70℃左右,则主要反应的离子方程式为
(3)“洗脱”时,加入最佳“试剂Y”的名称是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/648b45686eba2e2cb73251542a27e54a.png)
(4)“还原”过程中,不生成污染环境的气体,则被氧化的元素与被还原的元素物质的量之比为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71d307d8ac2a7c53be684c4bf22eb169.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83dfd70e6e20e9202b67546d871dfd3a.png)
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解题方法
6 . 二氧化碳和氢气按一定的体积比混合,在一定条件下可以制得烯烃B,该技术已经成为节能减碳实现“零排放”的有效途径之一。以煤焦油为原料进行有机合成的工艺流程如图:
(1)工业上从煤焦油里提取苯的操作名称为___________ 。
(2)烃A的名称为______________ ;B的结构简式为____________ ;D中含有官能团的名称为______________ 。
(3)指出下列反应的类型:①_______________ ;③_____________ 。
(4)符合下列条件的
的同分异构体的结构简式为_____________ 。
a.为芳香族化合物 b.分子中含有3种化学环境的H
(5)写出反应②的化学方程式:_______________ 。
(6)以
和CH≡CH为原料合成乙苯的路线图为_______________ (无机原料任选)。
已知:(R为烃基,X为卤素原子)。
(1)工业上从煤焦油里提取苯的操作名称为
(2)烃A的名称为
(3)指出下列反应的类型:①
(4)符合下列条件的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb09459a52ba913303009f39f7d4d4ba.png)
a.为芳香族化合物 b.分子中含有3种化学环境的H
(5)写出反应②的化学方程式:
(6)以
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/6/5/6d743957-3c47-4b65-a3e6-4a889362b822.png?resizew=47)
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解题方法
7 . 有机物的种类和数目非常庞大,认识简单的有机物是我们学习有机化学的开始,如图是几种烃的不同表达式。回答下列问题:___________ (填序号),物质A的沸点___________ (填“>”或“<”)物质B的沸点。
(2)上述物质的分子中所有原子共面的非芳香族化合物是___________ (填序号),最简单的烃是(填分子式)___________ 。
(3)G的同分异构体中一氯代物有四种的为____________ (填结构简式),用系统命名法命名G:_____________ 。
(4)有机物H的分子中含有___________ 种不同化学环境的氢,1mol H最多可以与___________ mol
发生加成反应。
(5)由D转化为环己烷的化学方程式为_____________ 。
(2)上述物质的分子中所有原子共面的非芳香族化合物是
(3)G的同分异构体中一氯代物有四种的为
(4)有机物H的分子中含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(5)由D转化为环己烷的化学方程式为
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8 . 宏观辨识与微观探析是化学学科重要的学科素养。回答下列问题:
Ⅰ.已知某无色水样中只含有
、
、
、
、
、
、
、
、
中的若干种。某化学研究性学习小组对该水样的成分进行检验:
①取部分水样;
②向水样中滴加足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀;
③向步骤②所得沉淀中滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解;
④向步骤③所得溶液中滴加硝酸银溶液,又产生白色沉淀。
(1)该水样中一定存在的离子是__________ (填离子符号,下同),可能存在的离子是__________ ,一定不存在的离子是__________ 。
(2)若要确定可能存在的离子是否存在,还需进行的实验操作是__________ 。
Ⅱ.现有
、
、
、
四种溶液,该小组同学设计如下实验步骤进行鉴别:
①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中,对四支试管均进行下列操作:加入过量的
溶液、加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝。
②向①中反应后的四支试管中,分别依次加入足量
溶液,观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀。
(3)溶液A、B、C、D中的溶质依次为__________ 、__________ 、__________ 、__________ (填化学式)。
(4)有同学提出用一种试剂即可将四种溶液鉴别出来,该试剂为__________ (填化学式)。
Ⅰ.已知某无色水样中只含有
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①取部分水样;
②向水样中滴加足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀;
③向步骤②所得沉淀中滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解;
④向步骤③所得溶液中滴加硝酸银溶液,又产生白色沉淀。
(1)该水样中一定存在的离子是
(2)若要确定可能存在的离子是否存在,还需进行的实验操作是
Ⅱ.现有
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①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中,对四支试管均进行下列操作:加入过量的
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②向①中反应后的四支试管中,分别依次加入足量
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(3)溶液A、B、C、D中的溶质依次为
(4)有同学提出用一种试剂即可将四种溶液鉴别出来,该试剂为
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解题方法
9 . 三氯三(四氢呋喃)合铬(Ⅲ)
可催化烯烃加聚,制备的方法如下。
已知:①CrCl3易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。
②COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
Ⅰ.制备无水CrCl3:
某化学小组用CCl4(沸点76.8℃)和1.52g Cr2O3在高温下制备无水CrCl3,同时生成COCl2气体,实验装置如图所示:___________ 。
(2)实验装置合理的连接顺序为A___________ B(填装置字母标号,装置不能重复使用)。
(3)g的作用是___________ 。
(4)尾气处理时发生反应的离子方程式___________ 。
Ⅱ.合成CrCl3(THF)3:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e30ef0f33465c27fa90eda3da2276044.png)
实验操作:按如图组装仪器,将步骤Ⅰ所得无水CrCl3和0.15g锌粉放入滤纸套筒内,双颈烧瓶中加入100mL无水四氢呋喃(THF),通N2 5min后关闭,接通冷却水,加热四氢呋喃至沸腾,在索氏提取器中发生反应,回流2.5h后再通入N2冷却至室温;取下双颈烧瓶,在通风橱中蒸发至有较多固体析出,冷却、抽滤、干燥后称量即得产品5.39g。___________ 。
(6)索氏提取器的提取管两侧分别是虹吸管和连接管,虹吸管是___________ (填2或3)。
(7)用电加热而不用明火加热的原因___________ 。
(8)产品产率为___________ %(结果保留小数点后一位)。
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已知:①CrCl3易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。
②COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
Ⅰ.制备无水CrCl3:
某化学小组用CCl4(沸点76.8℃)和1.52g Cr2O3在高温下制备无水CrCl3,同时生成COCl2气体,实验装置如图所示:
(2)实验装置合理的连接顺序为A
(3)g的作用是
(4)尾气处理时发生反应的离子方程式
Ⅱ.合成CrCl3(THF)3:
①四氢呋喃(,简写THF)为常见的有机溶剂,沸点66℃,易燃。
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实验操作:按如图组装仪器,将步骤Ⅰ所得无水CrCl3和0.15g锌粉放入滤纸套筒内,双颈烧瓶中加入100mL无水四氢呋喃(THF),通N2 5min后关闭,接通冷却水,加热四氢呋喃至沸腾,在索氏提取器中发生反应,回流2.5h后再通入N2冷却至室温;取下双颈烧瓶,在通风橱中蒸发至有较多固体析出,冷却、抽滤、干燥后称量即得产品5.39g。
(6)索氏提取器的提取管两侧分别是虹吸管和连接管,虹吸管是
(7)用电加热而不用明火加热的原因
(8)产品产率为
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解题方法
10 . 被誉为“工业维他命”的金属钌(Ru)广泛用于航天航空、制药等领域。以下工艺实现了电子废弃物中金属钌(Ru)的回收利用。已知电子废弃物主要成分为Ru、Co、Cr、Si等物质,请回答以下问题:
(1)电子废弃物在“酸溶”前需要进行粉碎处理,目的是___________ 。
(2)“酸溶”中钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示,“酸溶”的最佳条件是___________ 。___________ 。
(4)“沉钴”的离子反应方程式为___________ 。
(5)滤液1中含Cr3+和Co2+的浓度分别为520mg/L、106.2mg/L,“调pH”时调pH的范围为___________ 。(已知:当
时,可认为Mn+已经沉淀完全)
(6)除加NH4HCO3沉钴外,也可向除杂后的CoCl2溶液中加入(NH4)2C2O4溶液作沉淀剂,可得到草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O),但不能用同浓度的Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液,原因是___________ 。
(7)将18.3g草酸钴晶体(CoC2Q4·2H2O)高温灼烧,其热重分析曲线如图:___________ 。
化合物 | Cr(OH)3 | Co(OH)2 |
Ksp | 6.4×10-31 | 1.8×10-15 |
(1)电子废弃物在“酸溶”前需要进行粉碎处理,目的是
(2)“酸溶”中钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示,“酸溶”的最佳条件是
(4)“沉钴”的离子反应方程式为
(5)滤液1中含Cr3+和Co2+的浓度分别为520mg/L、106.2mg/L,“调pH”时调pH的范围为
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(6)除加NH4HCO3沉钴外,也可向除杂后的CoCl2溶液中加入(NH4)2C2O4溶液作沉淀剂,可得到草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O),但不能用同浓度的Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液,原因是
(7)将18.3g草酸钴晶体(CoC2Q4·2H2O)高温灼烧,其热重分析曲线如图:
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