【題目】草酸鈷(CoOC2O3)用途廣泛,一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3,還含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、MnOCaO]制取CoC2O4·2H2O的工藝流程如下:

已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+Fe2+、Mn2+Al3+等;

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:

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浸出過程中加入Na2SO3的作用是將__________還原(填離子符號),該步反應(yīng)的離子方程式為_________。

2NaClO3的作用是將浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+ ,氯元素被還原為最低價。該反應(yīng)的離子方程式為_______________

3Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀的原因是(用離子方程式表示,寫出其中一個即可)_____________。

4萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如右圖所示。使用萃取劑適宜的pH=________(填序號)左右。

A2.0 B3.0 C4.0

5濾液I“除鈣,鎂是將溶液中Ca2+Mg2+轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11Ksp(CaF2)=1.05×10-10,當(dāng)加入過量NaF后,所得濾液c(Mg2+)/c(Ca2+)=_____

【答案】 Fe3+、Co3+ SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+SO32-+2Co3++H2O=SO42-+2Co2++2H+ ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O 2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO22Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2 B 0.7

【解析】含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉,可得CoCl2、AlCl3FeCl2、MgCl2、CaCl2MnCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3調(diào)pH5.2,可得到Fe(OH)3Al(OH)3沉淀,過濾后所得濾液主要含有CoCl2MgCl2、CaCl2、MnCl2,向溶液中加入NaF溶液,除去鈣鎂離子,然后過濾得到的濾液中II中加入萃取劑,萃取后溶液加入草酸銨,得到草酸鈷。

(1)亞硫酸鈉具有還原性,能還原氧化性離子Fe3+Co3+,所以浸出過程中加入Na2SO3的目的是將Fe3+、Co3+還原,反應(yīng)的離子方程式為SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+SO32-+2Co3++H2O=SO42-+2Co2++2H+,故答案為:Fe3+、Co3+;SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+SO32-+2Co3++H2O=SO42-+2Co2++2H+;

(2)NaClO3具有氧化性,能將浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原生成氯離子,同時生成水,離子反應(yīng)方程式為ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,故答案為:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;

(3)Fe3+、Al3+水解導(dǎo)致溶液呈酸性,碳酸根離子和氫離子反應(yīng),從而促進(jìn)水解平衡向右移動,產(chǎn)生氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO22Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2,故答案為:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO22Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2

(4)根據(jù)流程圖可知,此時溶液中存在Mn2+Co2+金屬離子;由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系可知,調(diào)節(jié)溶液pH3.03.5之間,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀,故答案為:B;

(5)當(dāng)加入過量NaF后,所得濾液===0.7,故答案為:0.7。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在元素周期表中處于A、B位置的某些元素性質(zhì)相似,這稱為“對角線規(guī)則”。A為鈹(Be),原子序數(shù)為4,B為鋁(Al),下列有關(guān)其性質(zhì)的推斷正確的是

A. 鈹能與冷水發(fā)生劇烈反應(yīng)

B. 氫氧化鈹既能與強酸溶液反應(yīng),又能與強堿溶液反應(yīng)

C. 氫氧化鈹?shù)幕瘜W(xué)式為Be(OH)3

D. 氫氧化鈹易溶于水

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上常用氨氣為原料制備硝酸,其中有一步非常重要的反應(yīng)為:4NH3+5O24NO+6H2O,該反應(yīng)的氧化劑為________,還原劑為________;用單線橋法表示該氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:________;若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL氨氣完全反應(yīng),并轉(zhuǎn)移n個電子,則阿伏加德羅常數(shù)(NA)可表示為________(寫出含字母的表達(dá)式)。

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【題目】用光潔鉑絲蘸取某無色溶液,在無色火焰上灼燒,火焰呈黃色,則無色溶液中

A.只有Na+B.一定有Na+,可能有K+

C.一定有Na+K+D.可能有Na+K+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】保險粉又稱連二亞硫酸鈉(Na2S2O4),可用于紡織工業(yè)的漂白劑、脫色劑,脫氯劑。Na2S2O4是白色粉末,無味,易溶于水、難溶于乙醇,具有極強的還原性在空氣中易被氧化,在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。

Ⅰ.甲酸鈉(HCOONa)法制備過程如下

1連二亞硫酸鈉中硫元素的化合價為______________。

2實驗室用Na2SO3 固體和某酸反應(yīng)制備SO2氣體,制備SO2時所選用的酸,你認(rèn)為下列最適宜選用的是______________。

A.濃鹽酸 B.濃硝酸

C.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硫酸 D.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸

3步驟中制備連二亞硫酸鈉的化學(xué)方程式可表示為____________________________。

4上述步驟中,加入適量乙醇水溶液的作用是______________。

5在包裝保存“保險粉”時加入少量的Na2CO3固體,目的是_________________________。

6現(xiàn)將0.05mol/L Na2S2O4溶液在空氣中放置,其溶液的pH 與時間(t)的關(guān)系如圖所示。

t1時溶液中只有NaHSO3一種溶質(zhì)此時含硫元素的粒子濃度由大到小的順序為_______________。

②t1~t2段發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為______________________________。

Ⅱ.電解法制備:工業(yè)上用惰性電極電解NaHSO3溶液得到Na2S2O4。過程如圖所示

7產(chǎn)品在_________________(填“陽極、陰極得到。

若不加隔膜,則連二亞硫酸鈉產(chǎn)率降低,其原因是__________________________________

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【題目】在一定條件下,已知下列物質(zhì)燃燒的化學(xué)方程式為:

C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-572kJ·mol-1

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890kJ.mol-1。

在此條件下,下列敘述正確的是

A. C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=+75.5kJ·mol-1

B. CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g) H=-1283.5kJ.mol-1

C. 1molH2(g)3molCH4(g)燃燒共放熱2956kJ.mol-1

D. 相同質(zhì)量的H2CH4充分燃燒時,H2放出的熱量約等于CH4放出的熱量的2.57

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某小組同學(xué)利用下列實驗探究金屬鋁與不同銅鹽溶液的反應(yīng)

實驗

實驗方案

現(xiàn)象

1

5mLlmol/LCuSO4溶液中加入用砂紙打磨過的鋁片

鋁片表面無明顯現(xiàn)象,20min后鋁片表面有極少氣泡,且有很少量紅色物質(zhì)生成

2

5mLlmol/LCuCl2溶液中加入用砂紙打磨過的鋁片

鋁片表面有氣泡產(chǎn)生,同時有紅色物質(zhì)析出,1min后反應(yīng)進(jìn)一步加快,放出大量的熱,有少量黑色固體生成。一段時間后燒杯底部出現(xiàn)白色沉淀

1打磨鋁片的目的是_____________________________

2實驗中出現(xiàn)的紅色物質(zhì)是_______________________________。

3實驗2“1min后反應(yīng)進(jìn)一步加快的原因是________________________________。

4經(jīng)檢驗實驗12中產(chǎn)生的無色氣體是H2,黑色固體為CuO,試用離子方程式解釋H2產(chǎn)生的原因__________________________,用文字簡述黑色固體產(chǎn)生的原因____________________________。

5依據(jù)上述實驗1、2現(xiàn)象推測并判斷,用砂紙打磨后的鋁片分別與H+濃度均為0.2molL-1的鹽酸和硫酸反應(yīng),反應(yīng)速率前者比后者____________

6經(jīng)證明實驗2 中白色沉淀的化學(xué)成分為CuCl。某同學(xué)猜測可能是CuCuCl2溶液反應(yīng)生成了CuCl,因為Cu具有________性。依據(jù)猜測他進(jìn)行了如下實驗Cu粉與適量1mol/LCuCl2溶液混合,一段時間后觀察無白色沉淀產(chǎn)生。該同學(xué)再次分析Al CuCl2溶液反應(yīng)的實驗現(xiàn)象,改進(jìn)實驗方案,證明了CuCuCl2溶液反應(yīng)生成了CuCl他的改進(jìn)方法為__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列氧化物與鹽酸或氫氧化鈉溶液都不反應(yīng)的是( 。

A.COB.CO2C.CaOD.SO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各圖曲線分別表示物質(zhì)的某種性質(zhì)與核電荷數(shù)的關(guān)系(Z為核電荷數(shù),γ為元素的有關(guān)性質(zhì)),下列選項中的對應(yīng)關(guān)系錯誤的是( )

A. 圖①可以表示F-、Na+、Mg2+、Al3+四種離子的離子半徑大小關(guān)系

B. 圖②可以表示ⅡA族元素的最外層電子數(shù)

C. 圖③可以表示ⅤA族元素氫化物的沸點高低關(guān)系

D. 圖④可以表示第三周期中的非金屬元素的氫化物的穩(wěn)定性

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