题目内容
【题目】以含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe、SiO2)为原料制取复合氧化钴的流程如下：
（1）用H2SO4溶解后过滤，得到的滤渣是_________(填化学式)。将滤渣洗涤2～3次，再将洗液与滤液合并的目的是____________________。
（2）在加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式是___________________。
（3）已知：铁氰化钾的化学式为K3[Fe(CN)6]；亚铁氰化钾的化学式为K4[Fe(CN)6]。
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__________________。(仅供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液铁粉、KSCN溶液)
（4）向氧化后的溶液中加入适量的Na2CO3调节酸度，使之生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，写出该反应的离子方程式：_______________________。
（5）弱酸和弱碱的电离平衡常数的负对数可用pK表示，根据下表中数据判断(NH4)2C2O4溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为__________________。
H2C2O4 | pKa1= l.25，pKa2=4.13 |
NH3·H2O | pKb=4.76 |
（6）已知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_____________________。
（7）准确称取1.470gCoC2O4，在空气中充分灼烧得0.814g复合氧化钴，写出复合氧化钴的化学式：_________________________。
【答案】 SiO2 提高钴元素的利用率 6Fe2++6H++ClO3-
6Fe3++Cl-+3H2O 取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明Fe2+已全部被氧化 6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32-=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑ c(NH4+)>c(C2O42-)>c(H+)>c(HC2O4-)>c(OH-) 防止因温度降低，CoCl2晶体析出 Co5O7
【解析】（1）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，洗液与滤液合并，提高洗涤和滤液中钴的利用率，故答案为：SiO2；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，1mol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，
（3）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；
（4）生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，离子方程式为：6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32-=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑。
（5）根据pK的大小关系，可以判断出电离常数的大小关系为Ka1> Ka2>Kb，所以对应离子的水解程度大小为NH4+>C2O42->HC2O4-，水解程度越大溶液中剩余离子浓度就越小，所以溶液中的离子浓度大小顺序为：c(NH4+)>c(C2O42-)>c(H+)>c(HC2O4-)>c(OH-)
（6）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；
（7）CoC2O4的质量为1.470g，其物质的量为0.01mol，Co元素质量为0.59g，钴氧化物质量为0.814g，氧化物中氧元素质量为0.814g-0.59g=0.224g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol：
≈5：7，故Co氧化物为Co5O7，故答案为：Co5O7。
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【题目】氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体，某研究小组以氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图所示，其主要反应的原理为2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) △H<O。
（1）仪器2的名称是________，仪器3中盛装的固体是_________，其作用是______________。
（2）仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应，若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡，则应该______________(填“加快”“ 减慢”或“不改变”)产生氨气的速率。
（3）另一种制备氨基甲酸氨的反应装置(液体石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图所示。
①液体石蜡鼓泡瓶的作用是_____________________ 。
②若无冰水，则氨基甲酸铁易分解生成尿素[CO(NH)2]2请写出氨基甲酸铵受热分解的化学方程式：_______________________。
③当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时，立即停止反应，过滤分离得到粗产品，为了将所得粗产品干燥，可采取的方法是_______________(填字母)。
A.蒸馏 B.真空微热烘干 C.高压加热烘干
（4）制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。
①设计方案进行成分探究，请填写表中空格。
限选试剂：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1：取少量固体样品于试管中，加入蒸馏水至固体溶解 | 得到无色溶液 |
步骤2：向试管中加入过量的BaCl2溶液，静置 | 若溶液不变浑浊，则证明固体中不含碳酸铵 |
步骤3：向试管中继续加入___________ | _____________________________， 则证明固体中含有碳酸氢铵 |
②根据①的结论，取15.8g氨基甲酸氨样品，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤洗涤、干燥测得沉淀质量为1.97g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_________________。
