题目内容
【题目】某溶液中可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和 Na+。某同学为确定其组分,设计并完成了如下实验:
由此可推测原溶液中
A. SO42-、NH4+和Na+一定存在,CO32-一定不存在
B. SO42-、NH4+一定存在,Na+和CO32-一定不存在
C. c(Fe3+)=0.1 molL-1
D. c(Cl-)≥0.4molL-1
【答案】D
【解析】
向溶液中加入过量NaOH溶液,加热得到0.02mol气体,说明含有NH4+为0.02mol,同时产生红褐色沉淀,含有Fe3+,过滤,洗涤,灼烧,得到1.6g固体,则n(Fe3+)=2n(Fe2O3)=0.02mol,c(Fe3+)=0.02mol/0.1L=0.2 molL-1;向上述滤液中加入足量盐酸,无气体产生,说明不含CO32-,再加足量的BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀,则含n(SO42-)=n(BaSO4)= 0.02mol,在溶液中阳离子所带的正电荷数等于阴离子所带的负电荷数,阳离子所带正电荷总物质的量为n(NH4+)×1+3 ×n(Fe3+)=0.08mol,阴离子所带负电荷总物质的量为0.04mol<0.08 mol,所以溶液一定还有阴离子,只能含有Cl-,若无其它阳离子,则Cl-物质的量是0.08 mol-0.04mol=0.04mol,c(Cl-) =0.04mol /0.1L=0.4 molL-1,若含有其它阳离子,c(Cl-)要大于0.4 molL-1。
A. 向上述滤液中加入足量盐酸,无气体产生,说明没有CO32-,原溶液中一定存在SO42-、NH4+、Cl-、Fe3+,一定不存在CO32-,无法判断是否含Na+,故A错误;
B. 原溶液中一定存在SO42-、NH4+、Cl-、Fe3+,一定不存在CO32-,无法确定原溶液中是否含有Na+,故B错误;
C. n(Fe3+)=2n(Fe2O3)=0.02mol,c(Fe3+)=0.02mol/0.1L=0.2 molL-1,故C错误;
D. 若无其它阳离子,则Cl-物质的量是0.08 mol-0.04mol=0.04mol,c(Cl-) =0.04mol /0.1L=0.4 molL-1,若含有其它阳离子,c(Cl-)要大于0.4 molL-1,故D正确。
故选D。
【题目】CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算):
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1)写出“酸溶”时发生氧化还原反应的化学方程式_________________。
(2)“除铝”过程中需要调节溶液pH的范围为______________,形成沉渣时发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有____________;上述“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层) ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是_________________________。
(4)“沉钴”时,Na2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯,请解释原因_________________。
(5)在空气中煅烧CoCO3生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为0.672L(标准状况),则该钴氧化物的化学式为____________________。