CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
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已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
| 开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
| 完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式________________________。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式_____________________________;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式______________________________________。
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为 。
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是_________、__________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是___________________;其使用的最佳pH范围是_________。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是_____________________。(答一条即可)
氨的合成是最重要的化工生产之一。
Ⅰ.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
① 用焦炭跟水反应:C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g);
② 用天然气跟水蒸气反应:CH4(g) + H2O(g)
CO(g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图,且方法②的反应只能在高温下发生,
则方法②中反应的ΔH =___________ kJ/moL。
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Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g) + N2(g)
2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
| 容 器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物投入量 | 3 mol H2、2 mol N2 | 6 mol H2、4mol N2 | 2 mol NH3 |
| 达到平衡的时间(min) | t | 5 | 8 |
| 平衡时N2的浓度(mol·L-1) | c1 | 3 | |
| N2的体积分数 | ω1 | ω2 | ω3 |
| 混合气体密度(g·L-1) | ρ1 | ρ2 |
(1) 下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2 b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(2) 甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填>、< 或=)
(3) 乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率 (注明单位)。
(4) 分析上表数据,下列关系正确的是________.
a.2c1 = 3mol/L b.ω1 = ω2 c. 2ρ1 = ρ2
(5) 该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=__________(用分数表示)(mol/L)-2。
(6) 常温下NH4+(aq) + H2O(l)
NH3•H2O(aq) + H+(aq)的化学平衡常数为5.55×10—10 mol·L—1,则NH3•H2O的电离平衡常数K= (保留三位有效数字)。已知草酸的电离常数为:Ka1=5.9×10—2 Ka2=6.4×10—5,则草酸氢铵的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是:________________________________________。
Ⅲ.(1)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图1所示。
电池正极的电极反应式是 ,A是 。
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(2)用氨合成尿素的反应为2NH3(g) + CO2(g)
CO(NH2)2(s)+ H2O(g)。工业生产时,原料气带有水蒸气。图2表示CO2的转化率与氨碳比
、水碳比
的变化关系。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是 。
②测得B点氨的转化率为40%,则x1 。
下表中列出了25℃、101kPa时一些物质的燃烧热数据
| 物质 | CH4 | C2H2 | H2 |
| 燃烧热/kJ·mol﹣l | 890.3 | 1299.6 | 285.8 |
已知键能:C—H键:413.4 kJ·mol﹣1、H—H键:436.0 kJ·mol﹣1。则下列叙述正确的是
A.C≡C键能为796.0 kJ·mol﹣1 B.C—H键键长小于H—H键
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=﹣571.6 kJ·mol﹣1
D.2CH4(g)=C2H2(g) +3H2(g) △H=﹣376.4 kJ·mol﹣1