题目内容
16．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图1：
（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；所得滤渣的主要成分是SiO2（写化学式）．
（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-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Fe3++Cl-+3H2O；
已知：铁氰化钾化学式为K3[Fe（CN）6]；亚铁氰化钾化学式为K4[Fe（CN）6]•3H2O．
3Fe2++2[Fe（CN）6]3-═Fe3[Fe（CN）6]2↓（蓝色沉淀）
4Fe3++3[Fe（CN）6]4-═Fe4[Fe（CN）6]3↓（蓝色沉淀）
确定Fe2+是否氧化完全的方法是取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化．（可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液）
（3）除铁：加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，写出该反应的化学方程式3Fe2（SO4）3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5Na2SO4+6CO2↑．
（4）沉淀：生成沉淀碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，沉淀需洗涤，洗涤的操作是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次．（5）溶解：CoCl2的溶解度曲线如图2所示．向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是防止因温度降低，CoCl2晶体析出．
（6）灼烧：准确称取所得CoC2O4 1.470g，在空气中充分灼烧得0.830g氧化钴，写出氧化钴的化学式Co2O3．
分析 钴废催化剂加入稀硫酸，发生Co+H2SO4=CoSO4+H2↑，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，过滤滤渣是不溶的二氧化硅，而滤液是硫酸钴、硫酸亚铁与过量的硫酸的混合溶液，向滤液中加氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入碳酸钠得到黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，继续向滤液中加入碳酸钠，得到碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，然后用盐酸溶解碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，再向所到溶液中加入草酸铵，得到溶解度极小的草酸钴，最后燃烧生成氧化钴，
（1）洗液与滤液合并，提高洗涤和滤液中钴的利用率，滤渣应该是原料中不溶于稀硫酸的成分；
（2）亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子，根据得失电子守恒分析解答；根据3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓（蓝色沉淀）；4Fe3++3[Fe（CN）6]4-=Fe4[Fe（CN）6]3↓（蓝色沉淀），如果亚铁离子部分氧化，滴加无色的硫氰化钾生成蓝色沉淀，可向氧化后的溶液中滴入硫氰化钾，观察是否有蓝色沉淀生成；
（3）生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，书写化学方程式；
（4）沉淀洗涤的方法是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次；
（5）CoCl2的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低氯化钴析出；
（6）CoC2O4的质量为1.470g，其我知道可为0.01mol，Co元素质量为0.59g，钴氧化物质量为0.83g，氧化物中氧元素质量为0.83g-0.59g=0.24g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol：$\frac{0.24}{16}$≈2：3，据此可确定该氧化物的化学式．
解答 解：钴废催化剂加入稀硫酸，发生Co+H2SO4=CoSO4+H2↑，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，过滤滤渣是不溶的二氧化硅，而滤液是硫酸钴、硫酸亚铁与过量的硫酸的混合溶液，向滤液中加氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入碳酸钠得到黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，继续向滤液中加入碳酸钠，得到碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，然后用盐酸溶解碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，再向所到溶液中加入草酸铵，得到溶解度极小的草酸钴，最后燃烧生成氧化钴，
（1）洗液与滤液合并，可提高洗涤和滤液中钴的利用率；所得滤渣为二氧化硅，化学式为：SiO2，
故答案为：提高钴等元素的利用率；SiO2；
（2）亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子，1molr的亚铁离子失去1mol的电子，而1mol的氯酸根离子得到6mol的电子，根据电子得失守恒，可知离子方程式为：6Fe2++6H++ClO3-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Fe3++Cl-+3H2O，取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化，
故答案为：6Fe2++6H++ClO3-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Fe3++Cl-+3H2O；取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化；
（3）生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，化学反应方程式为：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑，
故答案为：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑；
（4）沉淀洗涤的方法是：向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次，
故答案为：向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次；
（5）CoCl2的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低氯化钴析出，
故答案为：防止因温度降低，CoCl2晶体析出；
（6）CoC2O4的质量为1.470g，其我知道可为0.01mol，Co元素质量为0.59g，钴氧化物质量为0.83g，氧化物中氧元素质量为：0.83g-0.59g=0.24g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol：$\frac{0.24}{16}$≈2：3，故Co氧化物为Co2O3，
故答案为：Co2O3．
点评 本题通过制取氧化钴，考查了物质制备方案的设计，题目难度中等，根据制备流程明确实验原理为解答关键，注意掌握常见化学实验基本操作方法，能够正确书写反应的化学方程式、离子方程式，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析能力及化学实验能力．
口算能手系列答案| A． | 只要摄入反式脂肪酸，就一定会患上心血管疾病 | |
| B． | 氢化是一种把液态植物油转化成固态或半固态脂肪的化学工艺 | |
| C． | 奶油、代可可脂巧克力、乳饮料、奶茶、蛋黄派等零食都可能含有反式脂肪酸 | |
| D． | 食品标签里的氢化植物油、植脂末、起酥油、代可可脂等都可能是反式脂肪酸 |
| A． | SO2+H2O?H2SO3 | B． | SO2+2NaOH?Na2SO3+H20 | ||
| C． | 2SO2+O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO3 | D． | SO2+CaO═CaSO3 |
如图所示，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始时，V（A）=V（B）=a L．在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下述反应：X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）△H＜0达到平衡时，V（A）=1.2aL．试回答：
实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH2═CH2
CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚．用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：
有关数据列表如下：
| 乙醇 | 1，2-二溴乙烷 | 乙醚 | |
| 状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
| 密度/g•cm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
| 沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
| 熔点/℃ | 一l30 | 9 | -1l6 |
（1）在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母）
a．引发反应 b．加快反应速度 c．防止乙醇挥发 d．减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（填正确选项前的字母）
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去；
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用b洗涤除去；（填正确选项前的字母）
a．水 b．氢氧化钠溶液 c．碘化钠溶液 d．乙醇
（6）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管．
常温下在1LpH=3的HA溶液中加入过量铁粉，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示（氢气体积已折算成标准状况下的体积）
锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能，在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用，因此锂元素被誉为“能源元素”．请回答下列问题：
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