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:
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分)物质的加热是中学化学实验的重要基本操作。常用加热方式有3类:①直接在酒精灯上加热;②通过石棉网用酒精灯加热;③通过水浴加热。以下10个中学化学实验中有的要加热,有的不要加热:
A.用双氧水和二氧化锰制取氧气 |
B.食盐溶液蒸发制取氯化钠晶体 |
C.氯化铵与碱石灰反应制取氨气 |
D.浓硝酸和铜反应制取二氧化氮气体 |
E.乙醇和浓硫酸制取乙烯
F.石油的分馏
G.苯与溴在铁催化下制取溴苯
H.乙醛溶液与银氨溶液发生银镜反应
I.乙酸乙酯在酸性条件下发生水解
J.葡萄糖与新制的氢氧化铜悬浊液反应
其中:
(1)可用酒精灯直接加热的有(填写字母代号,多选倒扣分,下同)。
(2)用酒精灯通过石棉网加热的有。
(3)通常用水浴加热的有。
如图,某同学做乙醇氧化实验时将螺旋状铜丝先放到a点处加热,然后再移到b点,发现铜丝在火焰的a,b两点时现象明显不同,请写出a,b两点的实验现象,并解释产生该现象的原因.
实验现象 |
解 释 |
|
a |
||
b |
(16分)某天然碱的化学组成可能为aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c为正整数),为确定其组成,化学兴趣小组的同学进行了如下实验:
(1)定性分析
①取少量天然碱样品放入试管中,用酒精灯加热,在试管口有液体生成,该液体能使无水硫酸铜变蓝。能否说明样品中含结晶水,试简述理由。
②请你设计一个简单的实验方案,确认样品中含有CO32—离子。
(2)定量分析
该小组同学设计了下图所示装置,测定天然碱的化学组成。
A B C D E
实验步骤:
①按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是。
A处碱石灰的作用是。
②称取天然碱样品7.3g,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为 87.6g,装碱石灰的U型管D的质量为74.7g。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热,待不再产生气体为止。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后称得装浓硫酸的洗气瓶质量为88.5g;装碱石灰的U型管D的质量为75.8g。该步骤中缓缓鼓入空气数分钟的目的是
。
计算推导:
该天然碱的化学式为。
(6分)(1)指出下列实验用品或仪器(已经洗涤干净)使用时的第一步操作:
①石蕊试纸(检验气体性质);
②容量瓶。
(2)下列有关化学实验操作中“先”与“后”的说法正确的是(填代号)。
A.用排水法收集气体后,先移出导管,后撤酒精灯 |
B.给试管加热时,先均匀加热,后局部加热 |
C.碱液流到桌子上,先用稀醋酸溶液中和,后用水洗 |
D.浓硫酸不慎洒到皮肤上,先迅速用水冲洗,后涂上3%-5%的NaHCO3溶液 |
E.点燃可燃性气体(如H2、CO、C2H4等)时,都要先检验气体纯度,后点燃
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号 |
金属 质量/g |
金属状态 |
c(H2SO4) /mol·L-1 |
V(H2SO4) /mL |
溶液温度/℃ |
金属消失的时间/s |
|
反应前 |
反应后 |
||||||
1 |
0.10 |
丝 |
0.5 |
50 |
20 |
34 |
500 |
2 |
0.10 |
粉末 |
0.5 |
50 |
20 |
35 |
50 |
3 |
0.10 |
丝 |
0.7 |
50 |
20 |
36 |
250 |
4 |
0.10 |
丝 |
0.8 |
50 |
20 |
35 |
200 |
5 |
0.10 |
粉末 |
0.8 |
50 |
20 |
36 |
25 |
6 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
20 |
35 |
125 |
7 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
35 |
50 |
50 |
8 |
0.10 |
丝 |
1.1 |
50 |
20 |
34 |
100 |
9 |
0.10 |
丝 |
1.1 |
50 |
30 |
44 |
40 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,对反应速率有影响,,反应速率越快,能表明同一规律的实验还有(填实验序号);
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有(填实验序号);
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有,其实验序号是;
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:
。