解题方法
1 . 利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取草酸钴的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)为增大水钴矿的浸取效率,可采取的措施为______ 。(任写一条)
(2)向浸出液中加入NaClO3对应的离子反应方程式为______ ,制取NaClO3可以将氯气通入到热的浓氢氧化钠溶液,该反应的离子方程式为______ ;实验需要制取21.3克NaClO3,需要的氯气由电解食盐水生成,若不考虑反应过程中的损失,则同时生成的氢气的体积为______ (标准状况)。
(3)向浸出液中加入碳酸钠后析出的沉淀是______ ,至少调节pH为______ 。
(4)滤液Ⅱ中加入萃取剂的目的是______ 。
(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液=______ 。
(6)取15gCoC2O4样品灼烧(CoC2O4=CoO+CO+CO2,假设杂质不参与变化),将分解产生的气体收集起来得到标况下体积为4.48L的气体,则CoC2O4的纯度为_______ 。
②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)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)为增大水钴矿的浸取效率,可采取的措施为
(2)向浸出液中加入NaClO3对应的离子反应方程式为
(3)向浸出液中加入碳酸钠后析出的沉淀是
(4)滤液Ⅱ中加入萃取剂的目的是
(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液=
(6)取15gCoC2O4样品灼烧(CoC2O4=CoO+CO+CO2,假设杂质不参与变化),将分解产生的气体收集起来得到标况下体积为4.48L的气体,则CoC2O4的纯度为
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解题方法
2 . 氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业氧化锌[含有、、等杂质]的流程如下
已知:①在本实验条件下,不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是。
②不考虑操作过程中引起的质量损失。
回答下列问题:
(1)加稀硫酸酸浸时,常将工业粉碎,其目的是_____ 。
(2)过滤时,主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________ ,其中玻璃棒的作用为_________ 。
(3)②发生反应的离子方程式有和________ 。
(4)若④中产物仅为,则发生反应的离子方程式为________ ;取干燥后的滤饼,煅烧后可得到产品(),则等于_____ (用含a、m的代数式表示)。
(5)④形成的沉淀要水洗,检验沉淀是否洗涤干净的操作和现象是________ 。
已知:①在本实验条件下,不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是。
②不考虑操作过程中引起的质量损失。
回答下列问题:
(1)加稀硫酸酸浸时,常将工业粉碎,其目的是
(2)过滤时,主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和
(3)②发生反应的离子方程式有和
(4)若④中产物仅为,则发生反应的离子方程式为
(5)④形成的沉淀要水洗,检验沉淀是否洗涤干净的操作和现象是
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3 . 不同催化剂作用下NH3还原NOx的机理与效果是研究烟气(含NOx、O2、N2等)脱硝的热点。
(1)NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ;4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)
上述主反应的____ 。
(2)在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率,其可能机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面,部分物种未画出)。①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。X处V元素化合价为____ 。
②烟气中若含有SO2,会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为____ 。
(3)将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管,测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。①温度低于350℃时,NOx转化率随温度升高而增大,其可能原因是_____ 。
②温度高于450℃时,NOx转化率已降低为负值,其可能原因是____ 。
(1)NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ;4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)
上述主反应的
(2)在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率,其可能机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面,部分物种未画出)。①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。X处V元素化合价为
②烟气中若含有SO2,会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为
(3)将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管,测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。①温度低于350℃时,NOx转化率随温度升高而增大,其可能原因是
②温度高于450℃时,NOx转化率已降低为负值,其可能原因是
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解题方法
4 . 以软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备电池级MnO2。
(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入三颈瓶中(如图)。70℃下通过分液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏斗中的溶液是_______ ;MnO2转化为Mn2+的离子方程式为_______ 。(2)除杂。向已经除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液,溶液中Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清夜中c(F-)=0.05mol/L,则=_____ [Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=5×10-9]
(3)写出基态Mn核外价层电子排布式___________ 。
(4)制备MnCO3。在搅拌下向100mL1mol/LMnSO4溶液中缓慢滴加1mol/LNH4HCO3溶液,过滤、洗涤、干燥,得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为_______ 。
(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入三颈瓶中(如图)。70℃下通过分液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏斗中的溶液是
(3)写出基态Mn核外价层电子排布式
(4)制备MnCO3。在搅拌下向100mL1mol/LMnSO4溶液中缓慢滴加1mol/LNH4HCO3溶液,过滤、洗涤、干燥,得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为
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解题方法
5 . 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______ 。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式______ 。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是______ 。
(3)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即,“滤液③”中可能含有的杂质离子为______ 。
(4)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1,则“调pH”应控制的pH范围是______ 。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______ 。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是______ 。
金属离子 | Ni2+ | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ |
开始沉淀时 (c=0.01mol·L-1)的pH | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时 (c=1.0×10-5mol·L-1)的pH | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是
(2)“滤液②”中含有的金属离子是
(3)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即,“滤液③”中可能含有的杂质离子为
(4)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1,则“调pH”应控制的pH范围是
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是
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解题方法
6 . 某校化学研究小组以炼锌钴渣(主要含有Co、Zn、Fe、Ni的金属硫化物)为原料制备Co(OH)3(氢氧化高钴)的流程如图,以实现“变废为宝”。已知:常温下,部分阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于或等于)时的如表所示。
回答下列问题:
(1)在“焙烧”前,将炼锌钴渣磨成细粉,目的是_______ ,“”是_______ (写化学式)。
(2)加入硫酸“酸浸”时发生的反应有(未配平),该反应中的氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______ 。
(3)“除铁”时与先加入的发生反应的化学方程式为_______ ,反应温度不宜超过55℃的原因是_______ 。
(4)“沉钴”时,使用调节溶液,可将转化为,自身被还原为,发生该反应的离子方程式为___ ,得到的经过滤、洗涤、干燥得到较纯产品,检验沉淀是否洗涤干净的操作及现象为_______ 。
(5)若调节“沉钴”后滤液的,同时出现和沉淀,此时溶液中_______ 。
离子 | ||||||
开始沉淀时的 | 1.5 | 6.3 | 7.0 | — | 6.4 | 7.2 |
完全沉淀时的 | 2.8 | 8.3 | 9.0 | 1.0 | 8.4 | 9.2 |
(1)在“焙烧”前,将炼锌钴渣磨成细粉,目的是
(2)加入硫酸“酸浸”时发生的反应有(未配平),该反应中的氧化产物与还原产物的物质的量之比为
(3)“除铁”时与先加入的发生反应的化学方程式为
(4)“沉钴”时,使用调节溶液,可将转化为,自身被还原为,发生该反应的离子方程式为
(5)若调节“沉钴”后滤液的,同时出现和沉淀,此时溶液中
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7 . 碘化亚铜(CuI)是重要的有机催化剂。某学习小组用如图装置制备CuI,并设计实验探究其性质。已知:碘化亚铜(CuI)是白色固体,难溶于水,易与KI形成,实验装置如图所示。
(1)仪器D的名称是___________ 。
(2)实验完毕后,用如图所示装置分离CuI的突出优点是___________ 。
(3)装置B中发生反应的离子方程式是___________ 。
(4)小组同学设计下表方案对CuI的性质进行探究:
①在实验I中“加水,又生成白色沉淀”的原理是___________ 。
②根据实验Ⅱ,CuI与NaOH溶液反应的化学方程式是___________ 。
(5)测定CuI样品纯度:取agCuI样品与适量NaOH溶液充分反应后,过滤;在滤液中加入足量的酸化的双氧水,滴几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为VmL[已知:滴定反应为]。该样品纯度为___________ (用含a、b、V的代数式表示)。如果其他操作均正确,仅滴定前盛标准液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗,测得结果___________ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(1)仪器D的名称是
(2)实验完毕后,用如图所示装置分离CuI的突出优点是
(3)装置B中发生反应的离子方程式是
(4)小组同学设计下表方案对CuI的性质进行探究:
实验 | 实验操作及现象 |
I | 取少量CuI放入试管中,加入KI溶液,白色固体溶解得到无色溶液;加水,又生成白色沉淀 |
Ⅱ | 取少量CuI放入试管中,加入NaOH溶液,振荡,产生砖红色沉淀。过滤,向所得上层清液中滴加淀粉溶液,无明显变化;将砖红色沉淀溶于稀硫酸,产生红色固体和蓝色溶液 |
②根据实验Ⅱ,CuI与NaOH溶液反应的化学方程式是
(5)测定CuI样品纯度:取agCuI样品与适量NaOH溶液充分反应后,过滤;在滤液中加入足量的酸化的双氧水,滴几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为VmL[已知:滴定反应为]。该样品纯度为
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8 . 一种从水钴矿(含、、CuO、FeO、、CaO及MgO等)中浸出铜、钴的工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)“研磨”的目的是___________ 。
(2)“浸出”时,被浸出的化学方程式为___________ 。
(3)滤渣1的成分是___________ 。
(4)“除铁”时,被氧化为,被还原为,离子方程式为___________ ;“除铝”时加入的目的是___________ 。
(5)已知,,“除钙、镁”时,欲使、除尽(离子浓度小于),加NaF时应控制溶液中___________ 。
(6)由“过滤2”后的母液得到的操作是___________ ,___________ 、过滤、洗涤、干燥。
请回答下列问题:
(1)“研磨”的目的是
(2)“浸出”时,被浸出的化学方程式为
(3)滤渣1的成分是
(4)“除铁”时,被氧化为,被还原为,离子方程式为
(5)已知,,“除钙、镁”时,欲使、除尽(离子浓度小于),加NaF时应控制溶液中
(6)由“过滤2”后的母液得到的操作是
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名校
解题方法
9 . 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含和),实现镍、钴、镁元素的回收。
回答下列问题:
(1)工业上用一定浓度的硫酸浸取己粉碎的镍钴矿,提高浸取速率的方法为___________ (答出一条即可)。
(2)“氧化”时,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),其中S元素的化合价为___________ 。
(3)已知:的电离方程式为、
①氧化时,先通入足量混合气,溶液中的正二价铁元素被氧化为,该反应的离子方程式为___________ ;再加入石灰乳,所得滤渣中主要成分是、___________ 。
②通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示,若混合气中不添加,相同时间内氧化率较低的原因是___________ ;的体积分数高于9.0%时,相同时间内氧化率开始降低的原因是___________ 。
(4)①将“钴镍渣”酸溶后,先加入溶液进行“钴镍分离”,写出“钴镍分离”反应生成沉淀的离子方程式:___________ 。
②若“镍钴分离”后溶液中,加入溶液“沉镍”后的滤液中,则沉镍率=___________ 。[已知:,沉镍率]
回答下列问题:
(1)工业上用一定浓度的硫酸浸取己粉碎的镍钴矿,提高浸取速率的方法为
(2)“氧化”时,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),其中S元素的化合价为
(3)已知:的电离方程式为、
①氧化时,先通入足量混合气,溶液中的正二价铁元素被氧化为,该反应的离子方程式为
②通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示,若混合气中不添加,相同时间内氧化率较低的原因是
(4)①将“钴镍渣”酸溶后,先加入溶液进行“钴镍分离”,写出“钴镍分离”反应生成沉淀的离子方程式:
②若“镍钴分离”后溶液中,加入溶液“沉镍”后的滤液中,则沉镍率=
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名校
解题方法
10 . 从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。为研究FeCl3溶液的性质,某小组同学进行了如下探究实验。
Ⅰ.配制FeCl3溶液
(1)先将FeCl3固体溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度。浓盐酸的作用是______ 。
Ⅱ.FeCl3溶液与Na2CO3溶液反应
(2)向2mL1mol/L的Na2CO3溶液中加入2mL1mol/LFeCl3溶液,产生了红褐色沉淀和无色气体。反应的离子方程式为______ 。
Ⅲ.FeCl3溶液与Na2S溶液反应
(3)甲同学认为Fe3+和S2-的水解平衡相互促进并完全水解,实验中会观察到红褐色沉淀并闻到臭鸡蛋气味;乙同学认为会发生氧化还原反应,并预测还原产物为______ (填化学式)。两位同学实验如下:
(4)两位同学猜测实验a中的黑色沉淀可能是Fe2S3。继续实验:
根据实验b说明黑色沉淀是Fe2S3,写出实验b中Fe2S3与盐酸反应的化学方程式:______ 。
(5)①实验a中生成黑色沉淀Fe2S3的离子方程式为。该反应类型从四种基本反应类型看属于______ 。
②实验a中Fe2S3溶解时生成的黄色固体为______ ,乙同学推测是因为随着FeCl3溶液滴加至一定量,浓度增大,其氧化性增强,将Fe2S3氧化所致。
(6)已知:,。针对实验a过程中未观察到红褐色沉淀,甲同学认为可能是产生的量比较少,被黑色所遮盖。乙同学根据数据计算认为就算产生红褐色沉淀,也会转化为黑色沉淀,写出该转化过程的离子方程式:______ 。
Ⅰ.配制FeCl3溶液
(1)先将FeCl3固体溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度。浓盐酸的作用是
Ⅱ.FeCl3溶液与Na2CO3溶液反应
(2)向2mL1mol/L的Na2CO3溶液中加入2mL1mol/LFeCl3溶液,产生了红褐色沉淀和无色气体。反应的离子方程式为
Ⅲ.FeCl3溶液与Na2S溶液反应
(3)甲同学认为Fe3+和S2-的水解平衡相互促进并完全水解,实验中会观察到红褐色沉淀并闻到臭鸡蛋气味;乙同学认为会发生氧化还原反应,并预测还原产物为
实验a | 向稀Na2S溶液中逐滴加入FeCl3稀溶液,直至过量 |
实验现象 | 立即产生黑色沉淀并逐渐增加,无臭鸡蛋气味;FeCl3溶液过量后,黑色沉淀部分溶解,出现黄色沉淀 |
实验b | 将实验a中黑色沉淀过滤,并用CS2处理后洗净。向沉淀中加入6mol/L的盐酸,振荡试管 |
实验现象 | 加入盐酸后黑色沉淀溶解,转为乳黄色沉淀,并伴有臭鸡蛋气味 |
(5)①实验a中生成黑色沉淀Fe2S3的离子方程式为。该反应类型从四种基本反应类型看属于
②实验a中Fe2S3溶解时生成的黄色固体为
(6)已知:,。针对实验a过程中未观察到红褐色沉淀,甲同学认为可能是产生的量比较少,被黑色所遮盖。乙同学根据数据计算认为就算产生红褐色沉淀,也会转化为黑色沉淀,写出该转化过程的离子方程式:
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