题目内容
电子级钴的氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域,是一种纯度很高的氧化物。其工业制取流程如下:
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(1)实验室过滤所需的仪器有铁架台、铁圈、烧杯、 和漏斗。
(2)滤渣A的成分除过量的Co3(PO4)3和Fe(OH)3外还有 (填化学式),加入CO3(PO4)2的目的是 。
(3)Co与稀硝酸反应生成 Co2+的离子方程式为: 。
(4)滤渣B经过反复洗涤、干燥后,进行灼烧,其热重分析图如下:写出下列化学反应方程式:
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①AB段: ;
②BC段 。
(1)玻璃棒(2)Si 调节pH,保证Co2+不沉淀,而使铁离子全部沉淀
(3)3Co+8H++2NO3-=3Co2++4H2O+2NO↑
(4)CoC2O4
CoO+CO↑+CO2↑ 6CoO+O2
2Co3O4
【解析】
试题分析:(1)实验室过滤所需的仪器有铁架台、铁圈、烧杯、玻璃棒和漏斗。(2)在加入硝酸酸化时钴、Fe都与硝酸发生反应得到硝酸钴、硝酸铁而Si不能与稀硝酸发生反应,所以过滤后存在于滤渣A中。因此滤渣A的主要成分除过量的Co3(PO4)3和Fe(OH)3外还有Si。加入CO3(PO4)2的目的是调节pH,保证Co2+不沉淀,而使铁离子全部沉淀。(3)Co与稀硝酸反应生成 Co2+,根据质量守恒定律和电子守恒、电荷守恒,可知该反应的离子方程式为3Co+8H++2NO3-=3Co2++4H2O+2NO↑。(4)滤渣B(CoC2O4)灼烧发生分解反应:CoC2O4
=CoO+CO↑+CO2↑。得到固体为CoO。n(CoC2O4)=14.7g÷147g/mol=0.1mol;根据元素守恒可得m(CoO)=0.1mol×75g/mol=7.5g;而在t3时固体的质量为8.03g.根据质量守恒定律可知在BC段发生了反应:6CoO+O2
2Co3O4。
考点:考查混合物的分离方法、试剂的使用、化学方程式离子方程式的书写及有关计算的知识。
W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,下列结论正确的是
W | X |
|
| Y | Z |
A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Z
B.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
D.X、Y、Z元素形成的单核阴离子还原性最强的是Y
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5
的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子 | H+ | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度/mol·L-1 | 未测定 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH= 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO (g) △H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
A.Ca(OH) 2 B.Na2CO3 C.CaCl2D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)
2NO(g) △H
0
1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,其原因是 。
②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。
③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)= 2C(s)+O2(g)
已知该反应的△H
0,判断该设想能否实现并简述其依据: 。
铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛,不仅被用于焊接钢轨,而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
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(1)某校化学兴趣小组同学,取磁性氧化铁按教材中的实验装置(如图甲)进行铝热反应,现象很壮观。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,发现溶液变血红色。出现这种现象的原因,除了可能混有没反应完的磁性氧化铁外,还有一个原因是 。
(2)若证明上述所得“铁块”中含有金属铝,可选择 (填试剂名称),所发生反应的离子方程式为 。
(3)为克服图甲的缺陷改用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,溶液没有出现血红色。为测定该实验所得 “铁块”的成分,实验流程如图所示。
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几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
| Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 7.5 | 2.8 | 4.2 | 9.6 |
沉淀完全时的pH | 9.0 | 4.0 | 5 | 11 |
① 试剂A应选择 ,试剂B应选择 。(填序号)
A.稀盐酸 B.氧化铁 C.H2O2溶液 D.氨水 E.MgCO3固体
② 已知常温下Fe(OH)3的Ksp=1.1×10-36,则反应Ⅲ后溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。
③ 灼烧完全的标志是 。
④ 若最终红色粉未M的质量为12.0 g,则该“铁块”的纯度是 。如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量,计算“铁块”的纯度,则计算结果会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”),原因是 。