钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用.以水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、A12O3、MnO等)制取钴产品的工艺流程如下:
已知:
①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、A13+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
回答下列问题:
(1)写出浸出过程、Co2O3发生反应的离子方程式:_________________________。
(2)写出NaC1O3发生反应的主要离子方程式:______________________________;
(3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀成分为____________________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_________________;萃取剂使用的最佳pH范围是__________(填代号)。
A.1.0~1.5 B.2.0~2.5 C.3.0~3.5 D.4.0~4.5
(5)“沉钴”时生成CoCO3的离子方程式为__________________________________。
(6)在空气中焙烧CoCO3生成CoxOy和CO2,测得充分煅烧后固体质量为4.82g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则CoxOy的化学式为___________________。
高三化学工业流程困难题
钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用.以水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、A12O3、MnO等)制取钴产品的工艺流程如下:
已知:
①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、A13+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
回答下列问题:
(1)写出浸出过程、Co2O3发生反应的离子方程式:_________________________。
(2)写出NaC1O3发生反应的主要离子方程式:______________________________;
(3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀成分为____________________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_________________;萃取剂使用的最佳pH范围是__________(填代号)。
A.1.0~1.5 B.2.0~2.5 C.3.0~3.5 D.4.0~4.5
(5)“沉钴”时生成CoCO3的离子方程式为__________________________________。
(6)在空气中焙烧CoCO3生成CoxOy和CO2,测得充分煅烧后固体质量为4.82g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则CoxOy的化学式为___________________。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用。以水钴矿 (主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等)为原料制备CoCl2·6H2O的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
Ⅰ.“酸浸”
(1)钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系如下图所示。综合考虑成本,应选择的最佳工艺条件为______、______;滤渣①的主要成分为_______。
(2) Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4的化学方程式为_________。
Ⅱ.“净化除杂”分三步完成:
(3)除铁:加入适量Na2SO4固体,析出淡黄色晶体黄钠铁矾Na2Fe6(SO4)4(OH)12离子方程式为____________。
(4)除钙、镁:加入适量NaF,当Mg2+恰好完全被除去(离子浓度等于10-5mol·L-1)时,c(Ca2+)=_____mol·L-1 (取两位有效数字)。已知:Ksp(MgF2)=7.4×10-11, Ksp(CaF2)=1.5×10-10。
(5)除铜:加入适量Na2S2O3,发生反应2CuSO4+2Na2S2O3+2H2O=Cu2S↓+S↓+2Na2SO4+2H2SO4,该反应的还原产物为___________
Ⅲ.“萃取和反萃取”
(6)“水相①”中的主要溶质是Na2SO4和________(写化学式)。
(7)实验室称取100g原料(含钴11.80%),反萃取时得到浓度为0.036mol·L-1的CoCl2溶液5L,忽略损耗,钴的产率=______(产率=)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用。以水钴矿(主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等)为原料制备CoCl2·6H2O的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
Ⅰ.“酸浸”
(1)钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系如下图所示。综合考虑成本,应选择的最佳工艺条件为_________、_________;滤渣①的主要成分为__________。
(2)Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4,化学方程式为______________________________。
Ⅱ.“净化除杂”分三步完成:
(3)除铁:加入适量Na2SO4固体,析出淡黄色晶体黄钠铁矾Na2Fe6(SO4)4(OH)12,离子方程式为____________________________________。
(4)除钙、镁:加入适量NaF,当Mg2+恰好完全被除去(离子浓度等于10-5mol·L-1)时,c(Ca2+)=_____________mol·L-1 (取两位有效数字)。已知:Ksp(MgF2)=7.4×10-11,Ksp(CaF2)=1.5×10-10。
(5)除铜:加入适量Na2S2O3,发生反应2CuSO4+2Na2S2O3+2H2O=Cu2S↓+S↓+2Na2SO4+2H2SO4,该反应的还原产物为___________。
Ⅲ.“萃取和反萃取”
(6)“水相①”中的主要溶质是Na2SO4和________(写化学式)。
(7)实验室称取100g原料(含钴11.80%),反萃取时得到浓度为0.036mol·L-1的CoCl2溶液5L,忽略损耗,钴的产率=______(产率=)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用。以水钴矿(主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等)为原料制备CoCl2·6H2O的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”
①钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系如下图所示。综合考虑成本,应选择的最佳工艺条件为_________________;滤渣A的主要成分为__________。
②写出Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4的化学方程式___________________________。
(2)“净化除杂”过程包括除铁、除钙镁、除铜等步骤。
①除铁:加入适量Na2SO4固体,析出淡黄色晶体黄钠铁矾Na2Fe6(SO4)4(OH)12,写出反应的离子方程式____________________________________。
②除铜:加入适量Na2S2O3,发生反应2CuSO4+2Na2S2O3+2H2O=Cu2S↓+S↓+2Na2SO4+2H2SO4,Na2S2O3中硫元素的化合价是___________,上述反应每消耗15.8 g Na2S2O3,反应中转移电子___________mol。
(3)“萃取和反萃取”
①“水相C”中的溶质主要是Na2SO4和________(写化学式)。
②实验室称取100g原料(含钴11.80%),反萃取时得到浓度为0.036mol·L-1的CoCl2溶液5L,忽略损耗,钴的产率=____________(产率=)。
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
钴的氧化物广泛应用于磁性材料及超导材料等领域。一种利用含钴废料(主要成分Co2O3,含少量Al2O3、MgO、SiO2 等)制备Co2O3的工艺流程如下图所示。
(1)“浸出液”的主要成分是________(写化学式)。
(2)“酸浸,还原”过程中溶解Co2O3的离子方程式为______________。稀硫酸和Na2SO3也可用盐酸替代,工业生产中不用盐酸的理由是_____________。
(3)NaF的作用是____________。
(4)“沉钴”时生成CoCO3的化学方程式为___________。检验CoCO3是否洗涤干净的操作方法是_______________。
(5)在空气中焙烧CoCO3生成CoxOy和CO2,测得充分煅烧后固体质量为4.82g,CO2的体积为1.344 L(标准状况),则CoxOy的化学式为_____________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
钴(Co)是重要的稀有金属,在工业和科技领域具有广泛的用途。从某含钴工业废料中回收钴的工艺流程如下:
已知:
含钴废料的成分 | |||||
成分 | Al | Li | Co2O3 | Fe2O3 | 其他不溶于强酸的杂质 |
质量分数/% | 10.5 | 0.35 | 65.6 | 9.6 | 13.95 |
Ⅱ.实验中部分离子开始沉淀和沉淀完全的pH | |||
金属离子 | Fe3+ | Co2+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.15 | 3.4 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.15 | 4.7 |
Ⅲ.离子浓度小于等于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)NaF的电子式为____________。
(2)“沉淀1”的化学式为____________________。“调节溶液pH2”的范围为_________________。
(3)“还原”时发生反应的离子方程式为__________________________________________。
“沉钴”时发生反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)制备Co时,“补充铝”的原因为__________________________________________。
(5)已知:l0-0.9≈0.13,则 A1(OH)3 的溶度积常数 Ksp=_____________________。
(6)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器,该电池的总反应可表示为::4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2,其正极反应式为_________________________________________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
镍、钴及其化合物在工业上应用广泛。从某含镍废渣(含主要成分为Ni、CoO、Co2O3 及少量杂质Al2O3)提取碳酸钴、硫酸镍的工艺如下:
已知:25℃,Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15, lg2=0.3
(1)酸浸时需将含镍废渣粉碎,目的是_______,酸浸时通入SO2的作用是________。
(2)“除铝”时发生反应的离子方程式是______________________,25℃,若“沉钴”开始时c (Co2+) = 0.010 mo/L,则控制pH≤______时不会产生Co(OH)2沉淀。
(3)一定浓度的NiSO4溶液中加入适量的NaClO和NaOH混合液,可制得NiOOH沉淀,该反应的化学方程式为________。NiOOH可用于制备碱性镍氢电池,该电池工作原理: NiOOH+ MHNi(OH)2+M(M为储氢合金)电池充电时阳极的电极反应式是___________。
(4) NiSO4溶液可经过操作A得到NiSO4·7H2O晶体,俗称“翠矾”,操作A具体是指______________。煅烧该晶体时剩余固体质量与温度变化曲线如图,已知该曲线中D处所得产物均为氧化物,写出C到D的化学方程式______________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
长余辉材料在发光照明、交通等领域具有广泛的应用前景。下图是一种利用大理石(主要成分CaCO3和MgCO3)和铝土矿(主要成分Al2O3,还含少量Fe2O3杂质)制备一种长余辉材料(Ca12Al14Ox)的工艺流程图。回答下列问题:
(1)Ca12Al14Ox中x的数值为 ______,试剂X的名称是_________。
(2)NH4Cl溶液能溶解“粉末”的原因是_________,发生的主要反应的化学方程为______。
(3)反应②的离子方程式为 _______。
(4)实验室加热Al(OH)3应在________(填仪器名称)进行;操作①包括_____、干燥等。
(5)若溶液甲中c(Mg2+) <5×10-5mol•L-1元素损失,此时应调节溶液pH大于______,为减少钙元素损失,应控制溶液甲中c(Ca2+)≤______。常温下Ksp[Mg(OH)2]=5×10-11,Ksp[Ca(OH)2]=5×10-6。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
铅及其化合物有着优异的性能和广泛的应用。工业上利用铅浮渣(主要成分是PbO、Pb还含有少量的Ag、CaO) 可制备硫酸铅。制备流程图如下:
已知: Ksp(PbSO4)=1.6×10-8Ksp(CaSO4)=4.9×10-5
(1)步骤I有NO产生,浸出液中含量最多的金属阳离子为Pb2+,写出Pb参加反应的化学方程式__________________,为防止Ag被溶解进入溶液,步骤I操作时应注意____________。
(2)粗PbSO4产品含有的杂质是________;要得到纯净的PbSO4,需要用试剂进行多次洗涤,再用蒸馏水洗涤。最好选用的试剂是__________________。
A.稀硫酸 B.稀盐酸 C.硝酸铅溶液 D.酒精
(3)母液可循环利用的物质是HNO3,若母液中残留的SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是_____________________。
(4)若将步骤II中的Pb2+完全沉淀,则溶液中的c(SO42-)至少为_____mol/L。
(5)(CH3COO)2Pb是皮毛行业的染色助剂,可用PbSO4 与CH3COONH4反应制备,写出反应的离子方程式_________________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
铅及其化合物有着优异的性能和广泛的应用。工业上利用铅浮渣(主要成分是PbO、Pb,还含有少量的Ag、CaO)制备硫酸铅。制备流程图如下
已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8 Ksp(CaSO4)=4.9×10-5
(1)步骤I有NO产生浸出液中含量最多的金属阳离子为Pb2+,写出Pb参加反应的化学方程式___________________________,为防止Ag被溶解进入溶液,步骤I操作时应注意_______________________。
(2)粗PbSO4产品含有的杂质是____________;要得到纯净的PbSO4,需要用试剂进行多次洗涤,再用蒸馏水洗涤。最好选用的试剂是_________________。
A.稀硫酸 B.稀盐酸 C.硝酸铅溶液 D.酒精
(3)母液可循环利用的物质是HNO3,若母液中残留的SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是______________________________。
(4)若将步骤Ⅱ中的Pb2+完全沉淀,则溶液中的c(SO42-)至少为___________mol/L。
(5)(CH3COO)2Pb是皮毛行业可溶于水的染色助剂,可用PbSO4与CH3 COONH4反应制备,写出该反应的离子方程式_______________________。
(6)铅蓄电池是电压稳定、使用方便的二次电池。PbSO4在其中扮演了重要角色,写出铅蓄电池充电时阳极的电极反应_______________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析