CoC2O4是制备金属钴的原料。利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al...

CoC2O4是制备金属钴的原料。利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如图：

（1）“550℃煅烧”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，如何检验该杂质__(用离子方程式表示)，现象为__：需在40～50℃加入H2O2溶液，其原因是__，目的是__(用离子方程式表示)；再升温至80～85℃，加入Na2CO3溶液，调pH至5，“滤渣I”的主要成分是__。

（5）“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Ca2＋)=1.0×l0－5 mol/L，则滤液中c(Mg2＋)为___mol/L。[已知Ksp(MgF2)=7.35×10－11、Ksp(CaF2)=1.05×10－10]

高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析

草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备．用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4•2H2O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见表：

(1)Co2O3中Co的化合价是________________

(2)写出浸出过程中Na2SO3与Co2O3发生反应的离子方程式：________________________________________

(3)浸出液中加入NaClO3的目的是______________________________________

(4)加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀，沉淀除Al(OH)3外，还有的成分是____________，(填化学式)试用离子方程式和必要的文字简述其原理： _____________________________________________________________________________________

(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图，萃取剂的作用是____________________；其使用的适宜pH范围是_____．

A．2.0～2.5　　 B．3.0～3.5　 C．4.0～4.5

(6)滤液I“除钙、镁”是将其转化为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 c(Mg2+)/c(Ca 2+) =_______．

(7)用m1 kg水钴矿(含Co2O3 60%)制备CoC2O4•2H2O，最终得到产品 m2 kg，产率为________________。(不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。

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草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备．用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4•2H2O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见表：

(1)Co2O3中Co的化合价是________________

(2)写出浸出过程中Na2SO3与Co2O3发生反应的离子方程式：________________________________________

(3)浸出液中加入NaClO3的目的是______________________________________

(4)加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀，沉淀除Al(OH)3外，还有的成分是____________，(填化学式)试用离子方程式和必要的文字简述其原理： _____________________________________________________________________________________

(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图，萃取剂的作用是____________________；其使用的适宜pH范围是_____．

A．2.0～2.5　　 B．3.0～3.5　 C．4.0～4.5

(6)滤液I“除钙、镁”是将其转化为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 c(Mg2+)/c(Ca 2+) =_______．

(7)用m1 kg水钴矿(含Co2O3 60%)制备CoC2O4•2H2O，最终得到产品 m2 kg，产率为________________。(不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。

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草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿［主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等］制取CoC2O4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酸性条件下Co3+的氧化能力很强。

③部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将还原_________（填离子符号）。

（2）请用平衡移动原理分析加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是：___________________________________________。

（3）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2+)/ c (Ca2+)=______________________。【 已知：Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.00×10-10】

（4）已知：NH3·H2O+OH− Kb=1.8×10−5；

H2C2O4H++　　 Ka1=5.4×10−2；

H++　　　 Ka2=5.4×10−5。

所用(NH4)2C2O4溶液中离子浓度由大到小的顺序为______________________。

（5）从萃后余液中制取CoC2O4·2H2O，需要进行的系列操作有蒸发浓缩、__________、过滤。

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14分）硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO₃，并含少量的Fe₂O₃ 、FeCO₃  MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：

（1）   将菱锌矿研磨成粉的目的是________。

（2）   完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

□Fe(OH)₂+□____+□_____==□Fe(OH)₃ +□Cl^-

(3)针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学相对分子质量为89，化学式是_______。

（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。

（5）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。

（6）抽滤装置如下图所示，该装置中的错误之处是___________；抽滤完毕或中途需停止抽滤时，应先_________________________，然后_______________________。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO₃ 的质量分数不低于________。

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脱硫渣是铁水在进入转炉前进行脱硫处理时产生的废弃物，现以某工厂废弃的脱硫渣（主要成分为Fe、CaO 及少量MgO、Al2O3、SiO2）为原料，制备高纯度硫酸亚铁晶体的流程如下：

（1）在结晶过程中，pH、温度对硫酸亚铁纯度的影响如图1、图2，则蒸发结晶时适宜的条件为_____。

（2）离心分离后在30℃下干燥6h后得高纯度硫酸亚铁晶体，30℃下干燥其原因可能是______。

（3）实验室进行过滤操作时所需用到的玻璃仪器有_______。

（4）硫酸亚铁晶体可用来净化硫酸亚铁晶体可用来净化含K2Cr2O7废水，取一定质量的FeSO4·7H2O 和足量的KOH溶液加入到含K2Cr2O7废水中可得到一定量的磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4，处理含5.00×10-3mol K2Cr2O7的废水，需要多少克的FeSO4·7H2O（写出计算过程）。_______________

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草酸钴(CoOC2O3)用途广泛，一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、MnO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O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+、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）浸出过程中加入Na2SO3的作用是将__________还原（填离子符号），该步反应的离子方程式为_________。

（2）NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+ ，氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为_______________。

（3）加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是（用离子方程式表示，写出其中一个即可）_____________。

（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图所示。使用萃取剂适宜的pH=________（填序号）左右。

A．2.0　　　　　　　 B．3.0　　　　　　　　 C．4.0

（5）滤液I“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c(Mg2+)/c(Ca2+)=_____。

高二化学实验题中等难度题查看答案及解析

某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO4·7H2O）和胆矾晶体（CuSO4·5H2O）。

请回答：

（1）步骤Ⅰ中，发生的氧化还原反应的离子方程式为___，涉及到的分离操作是___。

（2）试剂X是___；溶液D是___。

（3）溶液E在空气中易被氧化，请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化___。

（4）在步骤Ⅱ时，若用大理石与浓盐酸制取CO2并直接通入溶液A中，一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少，可采取的改进措施是___。

（5）工业上常用溶液E制取净水剂Na2FeO4，流程如图：

写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式___。（已知NaClO还原为NaCl）

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磷酸铁（FePO4）为难溶于水的米白色固体，可用于制备药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。实验室利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质）制备磷酸铁和锂离子电池正极材料(LiFePO4)的部分工业流程如图所示：

（1）富钛渣中的主要成分为TiO2和　　　　 (填化学式)。煅烧得到LiFePO4的化学方程式为　　　 。

（2）在共沉淀步骤中加入H2O2的目的是让滤液中的Fe2＋完全被H2O2氧化。

①反应的离子方程式为　　　　　　　　　　 。

②下列实验条件控制正确的是　　 (填序号)。

A．加入适当过量的H2O2溶液　　　　　　　　 B．缓慢滴加H2O2溶液并搅拌

C．加热，使反应在较高温度下进行　　　　　 D．用氨水调节pH=7

（3）已知Ca2+、Mg2+和Fe3+离子形成磷酸盐的Ksp分别为2.0×10-29、1.0×10-24和9.9×10-16，若溶液中三种金属阳离子的浓度均为0.1 mol·L-1，则加入H3PO4时首先生成沉淀的化学式为　　 。

（4）制备LiFePO4的过程中，理论上所需　 17%双氧水与H2C2O4·2H2O的质量比为　　 。

（5）钛铁矿中钛含量的测定步骤为：

①还原。将含钛试样溶解于强酸溶液中，再加入铝片将TiO2+还原为Ti3+，并将Fe3+还原。反应装置如图所示，使用封闭漏斗的目的是　　 。

②滴定。取下封闭漏斗，向锥形瓶中加入2~3滴KSCN溶液，立即用FeCl3 标准溶液滴定至终点，记录读数。

③计算。下列操作会导致测定结果偏低的是　　 。

a．还原操作结束后铝片有剩余

b．还原操作结束后，反应液仍呈黄色

c．缓慢滴定，且剧烈振荡锥形瓶，但无溶液溅出

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以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：

Ⅰ. 将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3）粉碎

Ⅱ. 采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。

Ⅲ. 一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：

2RH（有机相）+Cu2+（水相）R2Cu（有机相）+2H＋（水相）

分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu2+得以再生。

Ⅳ. 电解硫酸铜溶液制得金属铜。

（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：

CuFeS2+4H＋=Cu2++Fe2++2H2S

2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H＋

①阳极区硫酸铁的主要作用是　　　　　　 。

②电解过程中，阳极区Fe3+的浓度基本保持不变，原因是　　　　　　　　　　　 。

（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式　　　　　　　　　　　 。

（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是　　　　　　　 ；加入有机萃取剂的目的是　　　　　　　　　　 。

（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu2+得以再生的原理是　　　　　　　　　　 。

（5）步骤Ⅳ，若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是　　　　　　　　　　 。（忽略电解前后溶液体积的变化）

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