CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图:
已知:①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
完全沉淀 |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
请回答下列问题:
⑴加入过氧化氢的作用是(用离子方程式表示) 。
⑵加入碳酸钠调节pH至a得到的滤渣可部分溶于氢氧化钠溶液, a的范围是 。
⑶操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是 。
⑷制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
(其中(1)题每空1分,(2)、(3)、(4)每空2分,共14分)
现有下列十种物质:①NH3 ②铁 ③Ba(OH)2 ④CO2 ⑤H2SO4 ⑥NaOH⑦红褐色的氢氧化铁液体 ⑧氨水 ⑨稀硝酸 ⑩Al2(SO4)3
(1)按物质的分类方法填写表格的空白处:
分类标准 |
氧化物 |
电解质 |
非电解质 |
|||
属于该类的物质 |
② |
⑧ ⑨ |
⑦ |
(2)上述十种物质中有两种物质之间可发生离子反应:H++OH-H2O,该离子反应对应的化学方程式(写一个)为
(3)⑩在水中的电离方程式为,17.1 g ⑩溶于水配成250mL溶液,SO42-的物质的量浓度为。
(4)将④通入⑥的溶液中反应的离子方程为。
(1)在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2mol Cl—,此氯化物的摩尔质量为;该金属元素的相对原子质量为。
(2) 已知N2、CO2的混合气体的质量共10.0克,标准状况下,体积为6.72L,原混合气体中N2、CO2的体积之比.
某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Fe2+ Al3+ |
阴离子 |
Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是 (写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是_________________________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式为_______________________________________________________________。
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是 ,阴离子是
。(写离子符号)
(5)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重, 得
到的固体质量为 。
金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”,常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
工业上用钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备金属钛的一种工艺流程如下图(部分产物略去):
(1)步骤①反应的化学方程式为:2FeTiO3 + 6C + 7Cl22FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO,还原剂是 ,每生成1mol TiCl4转移mol电子。
(2)步骤②分离出TiCl4的方法,利用了TiCl4与FeCl3 的不同。
(3)步骤④反应的化学方程式为________________________,该反应在氩气中进行的理由是______________________________。
(4)绿色化学提倡物料循环。以上流程中,可用于循环的物质除Cl2、Mg外,还有___。
工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入浓硫酸中,加热,充分反应后收集到气体Y。某同学认为气体Y中除了SO2外还可能含有H2和CO2气体,为此设计了下列实验装置,探究Y中H2和CO2的存在(图中夹持仪器省略)。
(1)装置B中试剂的作用是。
(2)认为气体Y中还含有CO2的理由是(用化学方程式表示)。
(3)为确认CO2的存在,需在装置中添加M于(选填序号)。
a.. A之前 b . A-B间 c . B-C间 d . C-D间
(4)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是。
[探究二] SO2气体还原Fe3+、I2,使用的药品和装置如下图所示:
FeCl3溶液 含有淀粉的碘水 NaOH溶液
A B C
(5)装置C的作用是 。
(6)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发浓缩、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有 (填序号)。
A.蒸发皿 | B.石棉网 | C.漏斗 | D.烧杯 E.玻璃棒 F. 坩埚 |
(7)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去
方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红
方案③:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是 原因是 (8)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是 。