【题目】一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面:锂混杂于其中。(已知Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性)从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:

已知:①CoCO3的溶度积为:Ksp=1.0×10-13

②溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全。

(1)“碱溶”前通常将废料粉碎,其目的是____________

(2)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的A1,反应的离子方程式为_________________

(3)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出含钻物质的反应化学方程式为 (产物中只有一种酸根) _______________________________________。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请分析不用盐酸浸出钴的主要原因______________________________________

(4)过程III得到锂铝渣的主要成分是LiF和AI(OH)3,碳酸钠溶液在产生 Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式__________________________________

(5)将2.0×10-4 mol/LCoSO4与2.2×10-4mol/L的Na2CO3等体积混合,此时溶液中的Co2+的浓度为__________,Co2+是否沉淀完全? __________(填“是”或“否”)。

(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,物质B的化学式是____________________

【答案】

【解析】(1). “碱溶”前通常将废料粉碎,可以增大固体反应物的接触面积,加快反应速率,故答案为:增大反应物接触面积,加快反应速率;

(2). NaOH溶液和Al反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为:2A1+2OH+2H2O=2A1O2+3H2,故答案为:2A1+2OH+2H2O=2A1O2+3H2↑;

(3). 废料中钴以Co2O3·CoO的形式存在,钴的化合价为+2价和+3价,由流程图可知,加入Na2S2O3溶液后,钴全部变为+2价,说明Co3+氧化S2O32,还原产物为Co2+由产物中只有一种酸根离子可知氧化产物为SO42根据得失电子守恒和原子守恒,浸出含钴物质的反应化学方程式为:4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,由题中信息可知,Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性,则Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境,所以实际工业生产中不用盐酸浸出含钴物质,故答案为:4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境

(4). 在过程III中加入碳酸钠溶液,碳酸根离子和铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:2A13++3CO32+3H2O=2A1(OH)3↓+3CO2,故答案为:2A13++3CO32+3H2O=2A1(OH)3↓+3CO2↑;

(5). 2.0×10-4mol/LCoSO42.2×10-4mol/LNa2CO3等体积混合,Co2CO32反应生成CoCO3,离子方程式为:Co2+ CO32= CoCO3,由离子方程式可知,反应后的溶液中c(CO32)=( 2.2×10-4-2.0×10-4)mol/L÷2=1×105mol/L,则反应后的溶液中c(Co2)==1.0×10-8mol/L,c(Co2)<1.0×10-5mol/L,所以Co2沉淀完全,故答案为:1.0×10-8mol/L;是;

(6). 据图可知,n(CoCl2)=65×10-3g÷130g/mol=5×10-4mol,B中含有水的物质的量为n(H2O)=(74-65)×10-3g÷18g/mol=5×10-4mol,则n(CoCl2): n(H2O)=1:1,则物质BCoCl2·H2O,故答案为:CoCl2·H2O。

型】span>合
束】
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【题目】砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。

(1)砷的常见氧化物有As2O3和As2O5,其中As2O5热稳定性差。根据图1写出As2O3转化为As2O5的热化学方程式__________________________________

(2)砷酸钠具有氧化性,298K时,在100mL烧杯中加入10mL0.1 mol/L Na3AsO4溶液、20mL0.1 mol/L KI溶液和20mL0.05mol/L硫酸溶液,发生下列反应:AsO43-(无色)+12(浅黄色)+H2O △H。测得溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图2所示(溶液体积变化忽略不计)。

①升高温度,溶液中AsO43-的平衡转化率减小,则该反应的△H________0(填“大于”“小于”或“等于”)。

②0~10min内,I的反应速率v(Iˉ)= ____________

③下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是_______(填字母代号)。

a.c(AsO33-)+c(AsO42-)不再变化 b.溶液颜色保持不再变化

C.c(AsO33-)与c(AsO42-)的比值保持不再变化 d.I的生成速率等于I2的生成速率

④在该条件下,上述反应平衡常数的表达式K=______________

(3)利用(2)中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量(所含杂质对测定无影响),过程如下:

①将试样02000g溶于NaOH溶液,得到含AO33-和AsO43-的混合溶液。

②上述混合液用0.02500 mol·L-1的I2溶液滴定,用淀粉试液做指示剂,当________________,则滴定达到终点。重复滴定3次,平均消耗I2溶液40.00mL。则试样中As2O5的质量分数是_________(保留四位有效数字)。若滴定终点时,仰视读数,则所测结果_________ (填“偏低”,“偏高”,“无影响”)。

 0  189193  189201  189207  189211  189217  189219  189223  189229  189231  189237  189243  189247  189249  189253  189259  189261  189267  189271  189273  189277  189279  189283  189285  189287  189288  189289  189291  189292  189293  189295  189297  189301  189303  189307  189309  189313  189319  189321  189327  189331  189333  189337  189343  189349  189351  189357  189361  189363  189369  189373  189379  189387  203614 

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