题目内容
【题目】用含钴废料（主要成分为Co，含有一定量的NiO、Al2O3、Fe、SiO2等）制备草酸钴晶体（CoC2O4·2H2O）的工业流程如下图．己知：①草酸钴晶体难溶于水②RH为有机物（难电离）。请回答下列问题：
（1）滤渣I的主要成分是_____（填化学式）,写出一种能提高酸浸速率的措施_______。
（2）操作①用到的玻璃仪器有_______________。
（3）H2O2是一种绿色氧化剂，写出加入H2O2后发生反应的离子方程式:_______________。
（4）加入氧化钴的目的是调节溶液的pH．若要将浸出液中Fe3+和Al3+全部沉淀，则应将浸出液的PH控制在_______。（已知：溶液中离子浓度小于1×10－5mol/L,则认为离子完全沉淀；Ni(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp分别为1×10－15， 1×10－38,1×10－32)
（5）加入（NH4）2C2O4反应的离子方程式为________，过滤得到的草酸钴晶体需要用蒸馏水洗涤，检验是否洗涤干净的方法是____________。
（6）加入有机萃取剂的目的是__________。实验室可以用酸性KMnO4标准液滴定草酸根离子（C2O42－）来测定溶液中C2O42－的浓度，KMnO4标准溶液常用硫酸酸化，若用盐酸酸化，会使测定结果______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
【答案】SiO2 提高硫酸的浓度或提高反应的温度或搅拌 分液漏斗、烧杯 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 5
pH<9 Co2++C2O42-+2H2O=CoC2O4·2H2O↓ 滴入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀生成则证明已洗涤干净 溶解NiR2，使之与水层分离 偏高
【解析】
用含钴废料（主要成分为Co，含有一定量的NiO、Al2O3、Fe、SiO2等）制备草酸钴晶体（CoC2O42H2O）：粉碎后用硫酸溶解，SiO2不与硫酸反应，过滤得到滤液中含有CoSO4、NiSO4、FeSO4、Al2（SO4）3及过量的硫酸，滤渣Ⅰ为SiO2，滤液中加入过氧化氢和CoO，将Fe2+氧化为Fe3+，同时调节pH，使铁离子、铝离子转化为沉淀除去，所以滤渣Ⅱ为氢氧化铁、氢氧化铝，向滤液中加入RH，Ni2+，溶于有机层，为分液，向水层加入（NH4）2C2O4，得到草酸钴晶体；
(1)用含钴废料，粉碎后用硫酸溶解，SiO2不与硫酸反应，滤渣Ⅰ为SiO2，提高硫酸的浓度、提高反应的温度、搅拌能提高酸浸速率；
故答案为：SiO2；提高硫酸的浓度或提高反应的温度或搅拌；
(2)通过操作①得到水层和有机层，则操作①为分液，分液需要的仪器有：分液漏斗、烧杯；
故答案为：分液漏斗、烧杯；
(3)H2O2氧化亚铁离子生成铁离子，离子方程式为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
故答案为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
(4)加入氧化钴的目的是调节溶液的pH，使铁离子沉淀，根据沉淀溶度积可知，铁离子所需的氢氧根离子浓度c1(OH-) 
= 2×10-11 mol/L，溶液的c1(H+) 
=5×10-4mol/L，则pH1-lg c1(H+)=3.3；同理可得，铁离子所需的氢氧根离子浓度c2(OH-) 
= 1×10-9 mol/L，溶液的c2(H+) 
=1×10-5mol/L，则pH2-lg c2(H+)=5；而氢氧化镍开始沉淀时所需的氢氧根离子浓度c3(OH-) <
= 1×10-5 mol/L，溶液的c1(H+)> 
=1×10-9mol/L，则pH3<-lgc3(H+)=9，综上所述，最佳pH的范围为5pH<9，
若故答案为：5pH<9；
(5) 加入（NH4）2C2O4后生成CoC2O4·2H2O↓，离子方程式为：Co2++C2O42-+2H2O=CoC2O4·2H2O↓，检验晶体是否洗涤干净，只要检验是否有残留的硫酸根离子在晶体表面即可，即滴入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀生成则证明已洗涤干净，
故答案为：Co2++C2O42-+2H2O=CoC2O4·2H2O↓；滴入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀生成则证明已洗涤干净；
（6）根据相似相容原理可知，加入有机萃取剂可溶解NiR2，从而使之与水层分离；若用盐酸酸化，高锰酸钾会氧化盐酸中的氯离子，消耗高锰酸钾偏多，测定结果偏高；
故答案为：溶解NiR2，使之与水层分离；偏高。
阅读快车系列答案【题目】运用相关原理，回答下列各小题：
(1)25℃时，某FeCl3溶液的pH=2，则此溶液中由水电离产生的c(OH-)=___________；用离子方程式表示FeCl3溶液用于净水的原因：______________________。
(2)已知NaHSO4在水中的电离方程式 NaHSO4 ＝ Na+＋H+＋SO42-。在NaHSO4溶液中c(H+)______c(OH-)＋c(SO42-)(填“>”、“＝”或“<”下同)；用硫酸氢 钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡，若溶液中SO42-完全沉淀，则反应后溶液的pH______7
(3)分析下表提供的数据：
化学式 | 电离常数 |
HClO | Ka＝3×10-8 |
H2CO3 | Ka1＝4.3×10-7 |
Ka2＝5.6×10-11 |
①84消毒液(有效成分为NaClO)久置于空气中会失效，写出发生反应的离子方程式： _____________________________________________
②判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，各种离子浓度由大到小的顺序： ____________
【题目】现有A、B、C、D、E、F六种位于周期表前四周期的元素，其原子序数依次增大，相关信息如下表所示：
元素 | 性质 |
A | 一种核素的原子核内不含中子 |
B | 原子核外电子有6种不同运动状态 |
C | 最高价氧化物的水化物与其氢化物可生成盐 |
D | 单质之一为淡蓝色气体，可阻挡对人体有害的紫外线 |
E | 周期表中位于短周期，基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍 |
F | 该元素的一种氧化物可用作油漆颜料，与某单质反应可应用于焊接钢轨 |
根据以上信息，回答下列问题：
(1)F元素位于周期表的____区（填s、p、d、ds或f），B、C、D三种元素的第一电离能由大到小顺序为______________________(用元素符号表示)。
(2)ED2中E原子的杂化类型为__________________；ED2易溶于水的原因可能是___________(填序号)。
①ED2与水极性相同 ②ED2可以与水反应 ③ED2可以与水形成氢键
(3)F元素的一种氯化物常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，据此判断该氯化物晶体为________晶体。
(4)F的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式（晶胞结构如图所示），面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的F原子个数之比为________，其中体心立方晶胞空间利用率为___________（设F原子半径是r，列出含r的计算表达式，不需化简）。
