【題目】以含鈷廢催化劑(主要成分為Co、Fe、SiO2)為原料制取復(fù)合氧化鈷的流程如下：

（1）用H2SO4溶解后過(guò)濾，得到的濾渣是____(填化學(xué)式)。將濾渣洗滌2～3次，再將洗液與濾液合并的目的是____。

（2）在加熱攪拌條件下加入NaClO3，將Fe2+氧化成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式是____。

（3）已知：鐵氰化鉀的化學(xué)式為K3[Fe(CN)6]；亞鐵氰化鉀的化學(xué)式為K4[Fe(CN)6]。

3Fe2++2[Fe(CN)6]3 =Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍(lán)色沉淀)

4Fe3++3[Fe(CN)6]4 =Fe4[Fe(CN)6]3↓(藍(lán)色沉淀)

確定Fe2+是否氧化完全的方法是____。(僅供選擇的試劑：鐵氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀溶液、鐵粉、KSCN溶液)

（4）向氧化后的溶液中加入適量的Na2CO3調(diào)節(jié)酸度，使之生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，寫出該反應(yīng)的離子方程式：____。

（5）已知CoCl2的溶解度曲線如圖所示。向堿式碳酸鈷沉淀中加入足量稀鹽酸邊加熱邊攪拌至完全溶解后，需趁熱過(guò)濾的原因是____。

【答案】SiO2 提高鈷元素的利用率(或其他合理答案) 6Fe2++6H++ClO3- 6Fe3++Cl-+3H2O 取少許氧化后的溶液于試管中滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無(wú)藍(lán)色沉淀生成，則說(shuō)明Fe2+已全部被氧化 6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32- =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑ 防止因溫度降低，CoCl2晶體析出

【解析】

（1）含鈷廢催化劑中含有的Fe、Co均可溶于硫酸，而SiO2不溶，洗滌濾渣的洗滌液中含有鈷的化合物；

（2）在加熱攪拌條件下加入NaClO3，將Fe2+氧化成Fe3+，ClO3-被還原為Cl-；

（3）欲判斷Fe2+是否氧化完全，需要驗(yàn)證溶液中有無(wú)Fe2+即可；

（4）氧化后的溶液中，含有Fe3+,加入Na2CO3后，生成[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀和CO2氣體；

（5）由CoCl2的溶解度曲線可以知道，隨溫度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁熱過(guò)濾，防止溫度降低CoCl2晶體析出；

（1）含鈷廢催化劑中含有的Fe、Co均可溶于硫酸，而SiO2不溶，所以濾渣的是SiO2 ，洗滌濾渣的洗滌液中含有鈷的化合物，為了提高鈷元素的利用率，將洗液與濾液合并；

本題答案為：SiO2 ，提高鈷元素的利用率；

（2）在加熱攪拌條件下加入NaClO3，將Fe2+氧化成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式是：6Fe2++6H++ClO3- 6Fe3++Cl-+3H2O；

本題答案為：6Fe2++6H++ClO3- 6Fe3++Cl-+3H2O；

（3）依據(jù)所給信息，F(xiàn)e2+和[Fe(CN)6]3反應(yīng)，生成藍(lán)色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀，故確定Fe2+是否氧化完全的方法是：取少許氧化后的溶液于試管中滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無(wú)藍(lán)色沉淀生成，則說(shuō)明Fe2+已全部被氧化；

本題答案為：取少許氧化后的溶液于試管中滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無(wú)藍(lán)色沉淀生成，則說(shuō)明Fe2+已全部被氧化；

（4）氧化后的溶液中，含有Fe3+,加入Na2CO3后，生成[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀和CO2氣體，離子方程式為：6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32- =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑；

本題答案為：6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32- =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑；

（5）由CoCl2的溶解度曲線可知，隨溫度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁熱過(guò)濾，防止溫度降低CoCl2晶體析出；

本題答案為：防止因溫度降低，CoCl2晶體析出。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】含苯酚的工業(yè)廢水的處理流程如圖所示。

（1）①流程圖設(shè)備Ⅰ中進(jìn)行的是操作________(填寫操作名稱)。實(shí)驗(yàn)室里這一步操作可以用_______(填儀器名稱)進(jìn)行。

②由設(shè)備Ⅱ進(jìn)入設(shè)備Ⅲ的物質(zhì)A是______________(填化學(xué)式，下同)。由設(shè)備Ⅲ進(jìn)入設(shè)備Ⅳ的物質(zhì)B是___________。

③在設(shè)備Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

④在設(shè)備Ⅳ中，物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)后，產(chǎn)物是NaOH、H2O和______。通過(guò) _________________(填操作名稱)操作，可以使產(chǎn)物相互分離。

⑤圖中，能循環(huán)使用的物質(zhì)是_______、_____________C6H6和CaO。

（2）為了防止水源污染，用簡(jiǎn)單而又現(xiàn)象明顯的方法檢驗(yàn)?zāi)彻S排放的污水中有無(wú)苯酚，此方法是____________。

從廢水中回收苯酚的方法是①用有機(jī)溶劑萃取廢液中的苯酚；②加入某種藥品的水溶液使苯酚與有機(jī)溶劑脫離；③加入某物質(zhì)又析出苯酚。試寫出②、③兩步的反應(yīng)方程式：_________________________。

（3）為測(cè)定廢水中苯酚的含量，取此廢水100 mL，向其中加入濃溴水至不再產(chǎn)生沉淀為止，得到沉淀0.331 g，求此廢水中苯酚的含量____________(mg·L－1)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】Y是合成藥物查爾酮類抑制劑的中間體，可由X在一定條件下反應(yīng)制得。下列敘述正確的是（ ）

A.Y的分子式為C12H14O2

B.可用FeCl3溶液鑒別X和Y

C.Y能使酸性高錳酸鉀溶液褪色可證明其分子中含有碳碳雙鍵

D.1molX與4molH2完全加成所得產(chǎn)物分子中含2個(gè)手性碳原子

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】H2S是石油化工行業(yè)廣泛存在的污染性氣體，但同時(shí)也是重要的氫源和硫源，工業(yè)上可以采取多種方式處理。

Ⅰ.干法脫硫

（1）已知：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)；ΔH1=akJ·mol-1

S(s)+O2(g)=SO2(g)；ΔH2=bkJ·mol-1

則空氣氧化脫除H2S反應(yīng)2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)的ΔH=___kJ·mol-1。

（2）常用脫硫劑的脫硫效果及反應(yīng)條件如表，則最佳脫硫劑為___。

脫硫劑

出口硫/(mg·m-3)

脫硫溫度/℃

操作壓力(MPa)

再生條件

一氧化碳

<1.33

300~400

0~3.0

蒸汽再生

活性碳

<1.33

常溫

0~3.0

蒸汽再生

氧化鋅

<1.33

350~400

0~5.0

不再生

鋅錳礦

<3.99

400

0~2.0

不再生

Ⅱ.熱分解法脫硫

在密閉容器中，充入一定量的H2S氣體，發(fā)生如下熱分解反應(yīng)：H2S(g)H2(g)+S2(g)

控制不同的溫度和壓強(qiáng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖1所示。

（1）p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?/span>___。

（）保持壓強(qiáng)不變，能提高H2S的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有__(寫一條)。

Ⅲ.間接電解法脫硫

間接電解法脫硫原理如圖2所示(吸收反應(yīng)器中盛放FeCl3溶液，電解反應(yīng)器的陰極、陽(yáng)極均為惰性電極)。

（1）吸收反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

（2）反應(yīng)器陰極生成H2的電極反應(yīng)式為__。

（3）氣液比為氣體與液體的流速比，吸收反應(yīng)器內(nèi)液體流速固定。測(cè)定吸收器中相同時(shí)間內(nèi)不同氣液比下H2S的吸收率和吸收速率，結(jié)果如圖3所示。隨著氣液比減小，H2S的吸收率呈上升趨勢(shì)的原因?yàn)?/span>___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】硝酸是一種重要的化工原料，用來(lái)制取一系列硝酸鹽類氮肥，如硝酸銨、硝酸鉀等；也用來(lái)制取含硝基的炸藥等。試回答下列問(wèn)題：

（1）某同學(xué)對(duì)鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究，若HNO3只被還原成NO，則：

①寫出鐵與過(guò)量稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：__。

②寫出過(guò)量鐵與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：__。

③若28g鐵與含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反應(yīng)，則生成的Fe3＋和Fe2＋的物質(zhì)的量之比為__。上述反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)后的溶液中加足量氫氧化鈉溶液，濾出沉淀洗滌后，在空氣中灼燒至質(zhì)量不變，最終得到的固體質(zhì)量為__g。

（2）飲用水中NO3-對(duì)人類健康會(huì)產(chǎn)生危害，為了降低飲用水中NO3-的濃度，某飲用水研究人員提出，可在堿性條件下用鋁粉將NO3-還原為N2。

①配平方程式：__Al＋__NO3-＋__OH－＋__=__[Al(OH)4]－＋__N2↑。

②上述反應(yīng)中，還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是__，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子0.3mol，生成__mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)N2。

【答案】Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672

【解析】

(1)①鐵與過(guò)量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水，離子方程式為Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；

②過(guò)量鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、NO和水，離子方程式為3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；

③28g鐵的物質(zhì)的量為0.5mol，與含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反應(yīng)，設(shè)生成的Fe3＋和Fe2＋的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，即生成xmol硝酸鐵和ymol硝酸亞鐵，根據(jù)N原子守恒知，生成NO的物質(zhì)的量為(1.6－3x－2y)mol，根據(jù)得失電子守恒有3x＋2y＝3(1.6－3x－2y)，又有x＋y＝0.5，解得x＝0.2，y＝0.3，則生成的Fe3＋和Fe2＋的物質(zhì)的量之比為2∶3；上述反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)后的溶液中加足量氫氧化鈉溶液，濾出沉淀洗滌后，在空氣中灼燒至質(zhì)量不變，由于生成的氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化為氫氧化鐵，氫氧化鐵受熱分解最終得到的固體是氧化鐵，故其物質(zhì)的量為0.5mol×＝0.25mol，質(zhì)量為40g；

(2)①根據(jù)得失電子守恒、原子守恒及電荷守恒，可知離子方程式為10Al＋6NO3-＋4OH－＋18H2O=10[Al(OH)4]－＋3N2↑；

②上述反應(yīng)中，還原劑是Al，還原產(chǎn)物是N2，其物質(zhì)的量之比為10∶3；由方程式可知，生成3molN2時(shí)轉(zhuǎn)移電子30mol，所以反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子0.3mol，生成N2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為×22.4L·mol－1＝0.672L＝672mL。

【點(diǎn)睛】

金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算一般常采用以下方法：①原子守恒法：HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量；②得失電子守恒法：HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得到電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量；③電荷守恒法：HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH－)有：c(NO3－)＝c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)；④離子方程式計(jì)算法：金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于溶液中NO3－在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算，先作過(guò)量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3－進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒。

【題型】綜合題
【結(jié)束】
21

【題目】如圖是氮元素的幾種價(jià)態(tài)與物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫出N2的一種用途：___。

（2）HNO3與圖中的物質(zhì)C常用于檢驗(yàn)Cl－的存在，則C的化學(xué)式為___。

（3）實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)B的化學(xué)方程式為____。

（4）NO2與水反應(yīng)生成物質(zhì)A的化學(xué)方程式為____。

（5）濃硝酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)下面的反應(yīng)路線及所給信息填空：

（1）反應(yīng)①的類型是__________________，反應(yīng)⑥的類型是____________________。

（2）C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________________，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。

（3）寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式：_________________________________________。

（4）反應(yīng)⑦中，除生成α-溴代肉桂醛的同時(shí)，是否還有可能生成其他有機(jī)物？若有，請(qǐng)寫出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_______________________________。（只寫一種）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象不符合事實(shí)的是

A．用鉑絲蘸取NaCl溶液置于酒精燈火焰上灼燒，火焰呈黃色

B．將少量銀氨溶液加入盛有淀粉和硫酸的試管中，加熱，產(chǎn)生光亮的銀鏡

C．飽和食鹽水通電一段時(shí)間后，濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙遇b處氣體變藍(lán)色

D．將膽礬晶體懸掛于盛有濃H2SO4的密閉試管中，藍(lán)色晶體逐漸變?yōu)榘咨?/span>

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】在體積一定的密閉容器中給定物質(zhì)A、B、C的量，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)建立的化學(xué)平衡：aA(g) + bB(g)xC(g)，符合下圖所示的關(guān)系（c%表示平衡混合氣中產(chǎn)物C的百分含量，T表示溫度，p表示壓強(qiáng)）。在圖中，Y軸是指：

A．反應(yīng)物A的物質(zhì)的量 B．平衡混合氣中物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

C．平衡混合氣的密度 D．平衡混合氣的平均摩爾質(zhì)量

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. Mg 電極是該電池的正極

B. H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C. 石墨電極附近溶液的pH 增大

D. 溶液中Cl－向正極移動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案