工业上常用水钴矿(主要成分为Co2O3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质)制备钴的氧化物,其制备工艺流程如下(已知Na2SO3能还原Fe3+和Co3+):
回答下列问题:
(1)在加入盐酸进行“酸浸”时,能提高“酸浸”速率的方法有______________(任写2种)。
(2)“酸浸”后加入Na2SO3钴的存在形式为Co2+,产生Co2+反应的离子方程式为________
(3)溶液a中加入NaClO的作用是___________________________________
(4)沉淀a的成分是__________(写化学式),操作2的名称是_______________
(5)溶液d中的金属离子只有Co2+和Na+两种,则溶液c中加入NaF溶液的作用是________
(6)在空气中缎烧CoC2O4生成钴的某种氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为12.05g,CO2的体积为6.72L(标准状况),则此反应的化学方程式为____________________________
高三化学工业流程困难题
工业上常用水钴矿(主要成分为Co2O3,还含少量Fe2O3、 Al2O3、MgO、CaO等杂质) 制备钴的氧化物,其制备工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在加入盐酸进行“酸浸”时,能提高“酸浸”速率的方法有______________(任写一种)。
(2)“酸浸”后加入Na2SO3,钴的存在形式为Co2+,写出产生Co2+反应的离子方程式_______________________________。
(3)溶液a中加入NaClO的作用为_______________________________。
(4)沉淀A 的成分为__________________。操作2的名称是___________________。
(5)已知: Ksp (CaF2)=5.3×10-9,Ksp(MgF2)=5.2×10-12,若向溶液c 中加入NaF溶液,当Mg2+恰好沉淀完全即溶液中c(Mg2+)=1.0×10-5moI/L,此时溶液中c(Ca2+)最大等于_________mol·L-1。
(6)在空气中煅烧CoC2O4 生成钴的某种氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为12.05 g,CO2的体积为6.72 L(标准状况),则此反应的化学方程式为_______________________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
工业上常用水钴矿(主要成分为Co2O3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质)制备钴的氧化物,其制备工艺流程如下(已知Na2SO3能还原Fe3+和Co3+):
回答下列问题:
(1)在加入盐酸进行“酸浸”时,能提高“酸浸”速率的方法有______________(任写2种)。
(2)“酸浸”后加入Na2SO3钴的存在形式为Co2+,产生Co2+反应的离子方程式为________
(3)溶液a中加入NaClO的作用是___________________________________
(4)沉淀a的成分是__________(写化学式),操作2的名称是_______________
(5)溶液d中的金属离子只有Co2+和Na+两种,则溶液c中加入NaF溶液的作用是________
(6)在空气中缎烧CoC2O4生成钴的某种氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为12.05g,CO2的体积为6.72L(标准状况),则此反应的化学方程式为____________________________
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
工业上常用水钴矿(主要成分为Co2O3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质)制备钴的氧化物,其制备工艺流程如下(已知Na2SO3能还原Fe3+和Co3+):
回答下列问题:
(1)在加入盐酸进行“酸浸”时,能提高“酸浸”速率的方法有______________(任写2种)。
(2)“酸浸”后加入Na2SO3钴的存在形式为Co2+,产生Co2+反应的离子方程式为________
(3)溶液a中加入NaClO的作用是___________________________________
(4)沉淀a的成分是__________(写化学式),操作2的名称是_______________
(5)溶液d中的金属离子只有Co2+和Na+两种,则溶液c中加入NaF溶液的作用是________
(6)在空气中缎烧CoC2O4生成钴的某种氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为12.05g,CO2的体积为6.72L(标准状况),则此反应的化学方程式为____________________________
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
(本题16分)工业上用白云石制备高纯氧化镁的工艺流程如下:
已知Ⅰ.白云石主要成分可表示为:CaO 32.50%;MgO 20.58%;Fe2O3 2.18%;SiO2 0.96%;其他 43.78%。
(1)为了提高白云石的煅烧效果,可以采取的措施是将矿石 。若在实验室中煅烧白云石,需要的仪器除酒精灯、三脚架以外,还需要 (填序号)。
A.蒸发皿 B.坩埚 C.泥三角 D.石棉网
(2)加入H2SO4控制pH时,终点pH对产品的影响如图8所示。则由图示可得到的结论及原因是:
①pH过高会导致___________________________下降,其原因是_______________________
②pH过低会引起____________________________ ,其原因可能是__________(填序号)
A.Fe2O3溶于H2SO4最终使产品混有杂质 B.SiO2溶于H2SO4最终使产品混有杂质
C.酸性过强,形成可溶的Ca(HSO4)2,最终使产品混有含钙的杂质
(3)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
根据上表数据,简要说明析出CaSO4.2H2O的操作步骤是 、 。
(4)写出沉淀反应中的离子方程式: 。
(5)该生产流程中还可得到的一种副产品是_______________。
(6)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示:25℃时,
向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的
颜色为 (25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12)。
pH | < 8.0 | 8.0 ~ 9.6 | > 9.6 |
颜色 | 黄色 | 绿色 | 蓝色 |
高三化学推断题中等难度题查看答案及解析
工业上用白云石制备高纯氧化镁的工艺流程如下:
已知白云石的主要成分可表示为:
CaO 32.50%;MgO 20.58%;Fe2O3 2.18%;SiO2 0.96%;其他 43.78%
(1)为了提高白云石的煅烧效果,可以采取的措施是。
若在实验室中煅烧白云石,需要的仪器除酒精灯、三脚架以外,还需要________。
A.蒸发皿 B.坩埚 C.泥三角 D.石棉网
(2)加入H2SO4控制pH时,终点pH对产品的影响如图所示,pH过高会导致镁浸率降低,其原因为________,pH过低对产品影响是________。
(3)从溶液中获得CaSO4·2H2O的操作是蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥。
(4)写出沉淀反应中的离子方程式:________。检验沉淀是否洗净的方法是:________。
(5)沉淀反应过程中,温度对产品的纯度也有一定的影响。如图为反应温度对氧化镁纯度的影响。最终确定本反应的适宜温度为________。
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硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质)。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有。
(2)“酸浸”时间一般不超过20 min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因用离子方程式表示:________。
(3)根据下表数据:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.10 | 8.54 | 2.01 | 7.11 |
完全沉淀的pH | 4.77 | 11.04 | 3.68 | 9.61 |
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于________,当pH=5时,溶液中c(Al3+)为________mol·L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33)。
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为。
若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵,则产品中可能混有的杂质是________。
(5)A的操作是________。
(6)m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于(用含m、n的表达式表示)。
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由黏土(主要成分Al2O3·2SiO2·2H2O,含少量Fe2O3、CaO、MgO等杂质)与磷肥生产的含氟废气生产冰晶石Na3AlF6的工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1) 冰晶石在电解Al2O3制铝中的作用是______,需定期更换石墨______(填“阳”或“阴”)极。
(2) 不用98%硫酸进行“反应1”的可能原因是______。
A.不易发生离子反应,造成浸出率下降
B.反应速率太快太剧烈,造成了操作危险
C.产生较多酸性废液,也提高了原料成本
(3) 保持其他条件不变,反应1的铝浸出率在不同温度下随时间变化如图所示。“反应1”的最佳温度与时间分别是______℃、______min。
(4) “除杂”步骤产生的“滤渣”中含有BaSO4、CaSO4、S等难溶物,写出产生S的离子方程式______。
(5) 若按“黏土滤液溶液”来制备Al2(SO4)3·18H2O,该方案的原料利用率比原方案更______ (填“高”或“低”)。
(6) “反应2”所得“滤液”中含氟物质主要为______ (写化学式)。
(7) 已知Ka(HF)= 6.4×10-4,Al3++ 6F-AlF的K=1.0×1019,欲使平衡时c(AlF)/c(Al3+)≥10,且调节并维持滤液pH=5.5,则其中HF平衡浓度应不低于______mol/L(保留2位有效数字,100.5≈ 3.2)。
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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_____________。
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草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分Co2O3),含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取草酸钴(CoC2O3)的工艺流程如下:
已知:ZnO与Al2O3化学性质相似,既能溶于强酸又能溶于强碱。
(1)“550℃焙烧”的目的是__________
(2)“浸出液”的主要成分是_________
(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为___________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在40℃-50℃加入H2O2,其作用是_______(离子方程式表示):再升温至80-85℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5以达到净化除杂的目的。
(5)为测定产品的纯度,将1g产品用适当试剂转化,得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液。
已知NH3·H2O的Kb=1.76×10-5;H2C2O4的Ka1=5.9×l0-2,Ka2=6.4×10-5。
①判断NH4HC2O4溶液呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
②将草酸钴溶液用过量稀硫酸酸化.用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液20.00mL,则草酸钴样品的纯度为____%。
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草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分Co2O3),含少量Fe2O3、MnO2、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取草酸钴(CoC2O3)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+、Ca2+、Mg2+、Al3+等。
②部分阳离子一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 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③Kap(MgF2)=7.35×10-11,Kap(CaF2)=1.05×10-10
回答下列问题:
(1)焙烧的目的是_________;浸钴过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为_____________。
(2)加入H2O2的目的是__________,加入Na2CO3溶液,调pH至5.2,滤渣Ⅰ主要成分为__________。
(3)加入过量NaF溶液,可将Ca2+、Mg2+除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×10-5mol·L-1,则滤液中c(Mg2+)为_______________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________;萃取时,溶液的pH需要控制在一定范围内才比较适宜,其pH范围约为__________。
(5)已知含钴废料中含Co2O3质量分数为a%,若取mg该含钴废料按照上述流程,理论上最多能制得CoC2O4的质量为__________g(列出计算式即可)。
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