题目内容
18．以含钴废催化剂（主要成分为Co、Fe、SiO2）为原料，制取氧化钴的流程如下：
（1）溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，洗液与滤液合并，其目的是提高钴等元素的利用率．
（2）氧化：加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2+氧化成Fe3+，其离子方程式6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O．
已知：铁氰化钾化学式为K3[Fe（CN）6]；亚铁氰化钾化学式为K4[Fe（CN）6]•3H2O．
3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓（蓝色沉淀）
4Fe3++3[Fe（CN）6]4-=Fe4[Fe（CN）6]3↓（蓝色沉淀）
确定Fe2+是否氧化完全的方法是取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化．（可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液）
（3）除铁：加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，写出该反应的化学方程式3Fe2（SO4）3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5Na2SO4+6CO2↑．
（4）沉淀：生成沉淀碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，沉淀需洗涤，洗涤的操作是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次．
（5）溶解：CoCl2的溶解度曲线如图所示．向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是防止因温度降低，CoCl2晶体析出．
（6）灼烧：准确称取所得CoC2O4 1.470g，在空气中充分灼烧得0.830g氧化钴，写出氧化钴的化学式Co2O3．
分析 钴废催化剂加入稀硫酸，发生Co+H2SO4=CoSO4+H2↑，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，过滤滤渣是不溶的二氧化硅，而滤液是硫酸钴、硫酸亚铁与过量的硫酸的混合溶液，向滤液中加氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入碳酸钠得到黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，继续向滤液中加入碳酸钠，得到碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，然后用盐酸溶解碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，再向所到溶液中加入草酸铵，得到溶解度极小的草酸钴，最后燃烧生成氧化钴；
（1）洗液与滤液合并，提高洗涤和滤液中钴的利用率；
（2）亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子，根据得失电子守恒分析解答；根据3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓（蓝色沉淀）；4Fe3++3[Fe（CN）6]4-=Fe4[Fe（CN）6]3↓（蓝色沉淀），如果亚铁离子部分氧化，滴加无色的硫氰化钾生成蓝色沉淀，可向氧化后的溶液中滴入硫氰化钾，观察是否有蓝色沉淀生成；
（3）生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，书写化学方程式；
（4）沉淀洗涤的方法是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次；
（5）CoCl2的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低氯化钴析出；
（6）CoC2O4的质量为1.470g，其我知道可为0.01mol，Co元素质量为0.59g，钴氧化物质量为0.83g，氧化物中氧元素质量为0.83g-0.59g=0.24g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol：$\frac{0.24}{16}$≈2：3，故Co氧化物为Co2O3；
解答 解：（1）洗液与滤液合并，提高洗涤和滤液中钴的利用率，故答案为：提高钴等元素的利用率；
（2）亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子，1molr的亚铁离子失去1mol的电子，而1mol的氯酸根离子得到6mol的电子，根据电子得失守恒，可知离子方程式为：6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O，取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化，故答案为：6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O；取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化；
（3）生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，化学反应方程式为：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑，故答案为：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑；
（4）沉淀洗涤的方法是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次，
故答案为：向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次；
（5）CoCl2的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低氯化钴析出，故答案为：防止因温度降低，CoCl2晶体析出；
（6）CoC2O4的质量为1.470g，其我知道可为0.01mol，Co元素质量为0.59g，钴氧化物质量为0.83g，氧化物中氧元素质量为0.83g-0.59g=0.24g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol：$\frac{0.24}{16}$≈2：3，故Co氧化物为Co2O3，故答案为：Co2O3．
点评 本题考查化学方程的书写、离子的检验、沉淀的洗涤、对图象的分析处理等，需要学生具备知识的基础，难度中等．
思考下列问题，按要求填空：（1）某温度下纯水中c（H+）=2×10-7mol/L，①此时溶液中的c（OH-）=2×10-7mol/L．
②若温度不变，向水中滴入稀盐酸使c（H+）=5×10-6mol/L，则此时溶液中的c（OH-）=8×10-9mol/L
（2）已知下列热化学方程式：Zn（s）+21 O2（g）═ZnO（s）△H1=-351.1kJ•mol-1；
Hg（l）+21 O2（g）═HgO（s）△H2=-90.7kJ•mol-1
由此可知反应Zn（s）+HgO（s）═ZnO（s）+Hg（l）的焓变为-260.4kJ/mol
（3）在稀氨水中存在下述电离平衡NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-，分别加入少量下列物质，溶液中c（OH-）如何变化？（填“增大”、“减小”或“不变”）；平衡移动方向如何？（填“正向”、“逆向”或“不移动”）
| 加入的物质 | 少量（NH4）2SO4固体 | 少量HNO3溶液 | 少量KOH溶液 |
| c（OH-）的变化 | 减小 | 减小 | 增大 |
| 平衡移动方向 | 逆向 | 正向 | 逆向 |
①判断装置的名称：A池为原电池．
②锌极为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；
③当C2极析出224mL气体（标准状况下），锌的质量减少_0.65_g．
某同学设计了如图所示的装置，可比较HNO3、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，进而比较氮、碳、硅元素非金属性强弱．供选择的试剂：稀硝酸、稀硫酸、碳酸钙固体、碳酸钠固体、硅酸钠溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液| A． | 最高化合价按X、Y、Z的顺序减小 | B． | 阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增强 | ||
| C． | 单质的氧化性按X、Y、Z顺序增强 | D． | 氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序减小 |
（1）操作II、操作III的主要目的是除去杂质、富集铜元素．
（2）小组成员利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应，制备环保型木材防腐剂 Cu2（0H）2C03悬浊液．多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异，查阅资料表明，可能由于条件控制不同使其中混有较多Cu（OH）2或Cu4（0H）6S04．已知Cu（0H）2、Cu2（OH）2CO3、Cu4（0H）6S04均难溶于水，可溶于酸；分解温度依次为80℃、200℃、300℃，设计实验检验悬浊液成分，完成表中内容．
限选试剂：2mol．L-1 HCl、1mol．L-1 H2SO4、O.1mol．L-1 NaOH、0.1mol．L-1 BaCl2、蒸馏水．仪器和用品自选．
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量悬浊液，过滤，充分洗涤后，取滤渣于试管中，加入过量2mol．L-1HCl，充分振荡，再加0.1mol．L-1BaCl2溶液 | 说明悬浊液中混有白色沉淀产生，有Cu4（0H）6S04． |
| 步骤2：另取少量悬浊液于试管中将试管放入装有沸水的小烧杯中，用水浴加热一段时间，取出试管观察 | 试管中黑色沉淀生成，说明悬浊液中混有Cu（0H）2． |
| A． | CaF2 | B． | CO2 | C． | NaCl | D． | CsCl |
| A． | 1molSiO2晶体内含有2NA个Si-O键 | |
| B． | 在0.1mol熔融KHSO4中，含有0.1NA个SO42- | |
| C． | 在0.5L 1mol•L-1的盐酸中所含粒子总数为NA | |
| D． | 1molSi晶体内含有2NA个Si-Si键 |