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题文

钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的 +2 价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。

注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于 10 - 5 molL-1 ,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。

已知:① K sp CuS =6.3× 10 - 36 , K sp ZnS =2.5× 10 - 22 , K sp CoS =4.0× 10 - 21

②以氢氧化物形式沉淀时, lg c M / mol L - 1 和溶液 pH 的关系如图所示。

回答下列问题:

1酸浸前,需将废渣磨碎,其目的是_____

2酸浸步骤中, CoO 发生反应的化学方程式是_____

3)假设沉铜后得到的滤液中 c Z n 2 + c C o 2 + 均为 0.10mol L - 1 ,向其中加入 N a 2 S Z n 2 + 沉淀完全,此时溶液中 c C o 2 + =_____ mol L - 1 ,据此判断能否实现 Z n 2 + C o 2 + 的完全分离_____(填不能)。

4沉锰步骤中,生成 1.0molMn O 2 ,产生 H + 的物质的量为_____

5沉淀步骤中,用 NaOH pH=4 ,分离出的滤渣是_____

6沉钴步骤中,控制溶液 pH=5.0~5.5 ,加入适量的 NaClO 氧化 C o 2 + ,其反应的离子方程式为_____

7)根据题中给出的信息,从沉钴后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_____

科目 化学   题型 解答题   难度 中等
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钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO 2、Fe 3O 4。采用如图工艺流程可由黏土钒矿制备NH 4VO 3

该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

金属离子

Fe 3+

Fe 2+

Al 3+

Mn 2+

开始沉淀pH

1.9

7.0

3.0

8.1

完全沉淀pH

3.2

9.0

4.7

10.1

回答下列问题:

(1)"酸浸氧化"需要加热,其原因是   

(2)"酸浸氧化"中,VO +和VO 2+被氧化成VO 2 +,同时还有   离子被氧化。写出VO +转化为VO 2 +反应的离子方程式  

(3)"中和沉淀"中,钒水解并沉淀为V 2O 5•xH 2O,随滤液②可除去金属离子K +、Mg 2+、Na +  ,以及部分的   

(4)"沉淀转溶"中,V 2O 5•xH 2O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是   

(5)"调pH"中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是   

次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。

(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式为  ;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是  

(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%.通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为

C3N3O3Cl2+H++2H2O═C3H3N3O3+2HClO

HClO+2I+H+═I2+Cl+H2O I2+2S2O32═S4O62+2I

准确称取1.1200g样品,用容量瓶配成250.0mL溶液:取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5min;用0.1000mol•L1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。

①通过计算判断该样品是否为优质品。

(写出计算过程,该样品的有效氯 = 测定中转化为HClO的氯元素质量 × 2 样品质量 × 100% )

②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值  ( 填“偏高”或“偏低”)。

)化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如图:

(1)A中的含氧官能团名称为硝基、    

(2)B的结构简式为  

(3)C→D的反应类型为  

(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式  

①能与FeCl3溶液发生显色反应。

②能发生水解反应,水解产物之一是α﹣氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1且含苯环。

(5)写出以CH3CH2CHO和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。

吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。

已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO32易溶于水;溶液中H2SO3、HSO3、SO32的物质的量分数随pH的分布如图1所示。

(1)氨水吸收SO2.向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式为  ;当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是  (填化学式)。

(2)ZnO水悬浊液吸收SO2.向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(如图2)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是  ( 填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为  

(3)O2催化氧化。其他条件相同时,调节吸收SO2得到溶液的pH在4.5~6.5范围内,pH越低SO42生成速率越大,其主要原因是  ;随着氧化的进行,溶液的pH将  (填“增大”、“减小”或“不变“)。

作为一种绿色消毒剂,H2O2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应:H2O2(l)═H2O(1) + 1 2 O2(g)△H=﹣98 kJ•mol1 K=2.88×1020回答问题:

(1)H2O2的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H2O2对传染病房喷洒消毒时,地板上有气泡冒出,该气体是  

(2)纯H2O2可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下,H2O2剧烈分解:H2O2(l)═H2O(g) + 1 2 O2(g),放出大量气体,驱动火箭升空。每消耗34g H2O2,理论上  (填“放出”或“吸收”)热量  98kJ (填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)纯H2O2相对稳定,实验表明在54℃下恒温贮存2周,浓度仍能保持99%,原因是H2O2分解反应的  (填编号)。

a.△H比较小

b.K不够大

c.速率比较小

d.活化能比较大

(4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,反应中Mn2+  作用。某组实验数据如下表:

t/min

0

10

20

30

40

50

c(H2O2)/mol•L1

0.70

0.49

0.35

0.25

0.17

0.12

0~30 min H2O2反应的平均速率v=   mol•L•min1

(5)H2O2 的一种衍生物K2S2O8,阴离子结构式为()。其中性溶液加热至沸后,溶液pH降低,用离子方程式表明原因:  

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