【題目】草酸鈷可用于制備有機(jī)合成中間體。一種以銅鈷礦為原料，生產(chǎn)草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)的工藝流程如圖：

已知：①“浸出”液含有的離子主要有H+、Fe3+、Cu2+、Co2+、SO42-；

②pH增大，Fe2+被氧化的速率加快，同時生成的Fe3+水解形成更多的膠體；

③25℃時，Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15。

（1）①生產(chǎn)時為提高銅鈷礦粉浸出率，常采取的措施有___(填字母)。

a.高溫浸出 b.適當(dāng)延長浸出時間 c.分批加入細(xì)菌浸取液并攪拌

②銅鈷礦粉也可采用在90℃、酸性條件下，加入適當(dāng)還原劑進(jìn)行浸出。若用Na2SO3為還原劑，浸出鈷的主要化學(xué)反應(yīng)為Co2O3+2H2SO4+Na2SO32CoSO4+2H2O+Na2SO4。除考慮成本因素外，還原劑不選用浸出率更高的NaNO2的原因是___。

（2）“萃取”步驟中萃取除去的主要金屬陽離子是___。

（3）“氧化”過程中，控制70℃、pH=4條件下進(jìn)行，pH對除鐵率和鈷回收率的影響如圖所示。

①“氧化”過程的離子方程式為___。

②pH為4～5時，鈷的回收率降低的原因是___。

（4）300℃時，在空氣中煅燒CoC2O4·2H2O可制得CO3O4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

【答案】bc 90℃、酸性條件下，還原劑選用NaNO2會產(chǎn)生大量的有毒氣體NO2 Cu2+ 2Fe2++H2O2+2H2O2FeOOH+4H+ pH過高，Fe3+生成氫氧化鐵膠體吸附大量Co2+，導(dǎo)致鈷回收率降低 3CoC2O4·2H2O+2O2Co3O4+6CO2+6H2O

【解析】

銅鈷礦粉加入細(xì)菌浸取液后，溶液中的離子有H+、Fe3+、Cu2+、Co2+、SO42-，用萃取劑出去Cu2+，加還原劑將Fe3+還原為Fe2+，然后加入H2O2將Fe2+氧化為FeOOH沉淀，除去Fe，最后再用C2O42-將Co2+沉淀下來，得到CoC2O4。

（1）①a.高溫條件下可以加快反應(yīng)速率，但是細(xì)菌在高溫條件下會死亡，故不能用高溫，a錯誤；

b. 適當(dāng)延長浸出時間可以使反應(yīng)更充分，提高浸出率，b正確；

c. 分批加入細(xì)菌浸取液并攪拌能使反應(yīng)物混合更均勻，更充分，提高浸出率，c正確；

故選bc。

②NaNO2被氧化后會生成NO2，有毒，造成環(huán)境污染，故不能使用NaNO2；

（2）由分析可知，后續(xù)的操作不能除去Cu2+，故只能在萃取步驟中除去；

（3）①根據(jù)流程的提示，氧化劑為H2O2，氧化后產(chǎn)物為FeOOH，故反應(yīng)為：2Fe2++H2O2+2H2O2FeOOH+4H+，

②根據(jù)提示，pH增大，Fe2+被氧化的速率加快，同時生成的Fe3+水解形成較多的膠體，氧化鐵膠體吸附大量Co2+，導(dǎo)致鈷回收率降低；

（4）根據(jù)題意，在空氣中煅燒CoC2O4·2H2O可制得Co3O4，Co、C化合價升高，空氣中的O2參與反應(yīng)，方程式為：3CoC2O4·2H2O+2O2Co3O4+6CO2+6H2O；

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】將鋁粉和四氧化三鐵粉末混合成鋁熱劑,平均分成兩份。第一份在高溫下二者恰好完全反應(yīng)將生成物與足量的鹽酸充分反應(yīng);第二份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應(yīng)。前后兩種情況生成氣體的物質(zhì)的量之比

A.1:1B.3:2C.2:3D.3:4

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】制取乙烯時，常因溫度過高而發(fā)生副反應(yīng)，部分乙醇跟濃H2SO4 反應(yīng)生成SO2，CO2，水蒸氣和炭黑。

(1)用編號為①→④的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證上述反應(yīng)混合氣體中含CO2，SO2和水蒸氣。寫出裝置的連接順序（按產(chǎn)物氣流從左到右的流向填寫編號）：______。

(2)實(shí)驗(yàn)的裝置①中 A 瓶的現(xiàn)象是______；結(jié)論為__________。 B 瓶中的現(xiàn)象是__________； B 瓶溶液作用為__________。若 C 瓶中品紅溶液不褪色，可得到結(jié)論為__________。

(3)裝置③中加的固體藥品是______以驗(yàn)證混合氣體中有______。裝置②中盛的溶液是_____以驗(yàn)證混合氣體中有______。

(4)簡述裝置①在整套裝置中位置的理由__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是

A. 向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴

B. 粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純

C. 工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑

D. 富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）�；卮鹣铝袉栴}：

(1)氮原子價層電子的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為_____________。

(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________。

(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。

①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為_________，不同之處為__________。（填標(biāo)號）

A．中心原子的雜化軌道類型 B． 中心原子的價層電子對數(shù)

C．立體結(jié)構(gòu) D．共價鍵類型

②R中陰離子N5中的σ鍵總數(shù)為________個。分子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為），則N5—中的大π鍵應(yīng)表示為____________。

③圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為(NH4+)NH…Cl、____________、____________。

(4)R的晶體密度為d g·cm3，其立方晶胞參數(shù)為a nm，晶胞中含有y個單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計(jì)算表達(dá)式為______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列兩種氣體的分子數(shù)一定不相等的是

A.質(zhì)量相等密度不等的N２和C2H4B.等體積等密度的CO和C2H4

C.等溫、等壓，等體積的O２和N２D.常溫常壓下，等質(zhì)量的NO和CO

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一種制氫技術(shù)原理如圖所示。容器Ⅰ中發(fā)生的某反應(yīng)a為C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)；ΔH。下列有關(guān)說法正確的是（ ）

A.已知反應(yīng)a在一定條件下能夠自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH<0

B.向容器Ⅰ中加入CaO能有效實(shí)現(xiàn)H2與CO2的分離

C.剩余的煤進(jìn)入容器Ⅱ是為了充分利用其與O2反應(yīng)放出的熱量

D.煤中含有的S在容器Ⅱ中最終轉(zhuǎn)化為CaSO3進(jìn)入爐渣

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】隨著原子序數(shù)的遞增，八種短周期元素（用字母x、y、z……表示）的原子半徑相對大小、最高正價或最低負(fù)價的變化如下圖所示。

請回答下列問題：

（1）f在周期表中的位置為______________；x形成的陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_____________________。

（2）比較d、e常見離子的半徑大�。�__________________（填化學(xué)式，下同）；比較g、h的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱：_______________________。

（3）x、y、z、d四種元素能形成多種化合物。

①能形成離子化合物，其中一種x、y、z、d四種原子的個數(shù)比為5∶2∶1 ∶4，其化學(xué)式為__________________________。

②能形成共價化合物，寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式____________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】太陽能的開發(fā)利用在新能源研究中占據(jù)重要地位，單晶硅太陽能電池片在加工時，一般摻雜微量的銅、鈷、硼、鎵、硒等�；卮鹣铝袉栴}：

（1）基態(tài)二價銅離子的電子排布式為______，已知高溫下Cu2O比CuO更穩(wěn)定，試從核外電子排布角度解釋______。

（2）銅的某種氧化物晶胞如圖，該晶胞中陰離子的個數(shù)為_________。

（3）銅與(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2，中心體為___________，HSCN結(jié)構(gòu)有兩種，硫氰酸(H－S－C≡N)的沸點(diǎn)低于異硫氰酸(H－N=C=S)的原因是_________。

（4）BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3·NH3。B與N之間形成配位鍵，氮原子提供_____，第二周期元素中，電離能介于B和N之間的元素有_______個。

（5）如圖EMIM+離子中，碳原子的雜化方式是___________。分子中的大π鍵可用符號πnm表示，其中n代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，m代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為π66)，則EMM+離子中的大π鍵應(yīng)表示為___________。

（6）如圖六方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)與石墨晶體相似，則六方氮化硼晶體中層間的相互作用為___________。六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)、硬度與金剛石相似，其晶胞如圖，晶胞邊長為361.5pm，立方氮化硼的密度是___________g·cm－3(只列算式，為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

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