CoCl2·6H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑。一種利用水鈷礦(主要成分為Co2O3、Co(OH)3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工藝流程如下：

已知：①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：(金屬離子濃度為：0.01mol/L)

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
開始沉淀
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熔點為86℃，加熱至110~120℃時，失去結晶水生成無水氯化鈷。
（1）寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應的離子方程式________________________。
（2）寫出NaClO3發(fā)生反應的主要離子方程式_____________________________；若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時，可能會生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式_______________。
（3）“加Na2CO3調pH至a”,過濾所得到的沉淀成分為                   。
（4）“操作1”中包含3個基本實驗操作，它們依次是_________、__________和過濾。制得的CoCl2·6H2O在烘干時需減壓烘干的原因是__________________。
（5）萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系如圖。向“濾液”中加入萃取劑的目的是_________；其使用的最佳pH范圍是________________。

A．2.0~2.5     B．3.0~3.5         C．4.0~4.5     D．5.0~5.5
（6）為測定粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O含量，稱取一定質量的粗產(chǎn)品溶于水，加入足量AgNO3溶液，過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質量。通過計算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質量分數(shù)大于100％，其原因可能是_____________________。（答一條即可）

（1）Co2O3+SO32－+4H+=2Co2++SO42－+2H2O    （2分）
（2）ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O   ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O（每空2分）
（3）Fe(OH)3  Al(OH)3    （2分）
（4）蒸發(fā)(濃縮)、冷卻(結晶) （2分） 降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解（1分）
（5）除去溶液中的Mn2+          B    （每空1分）
（6）粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結晶水    （1分）

解析試題分析：（1）向水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co（OH）3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]
加入鹽酸和亞硫酸鈉，浸出液含有的陽離子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等，所以Co2O3和亞硫酸鈉在酸性條件下發(fā)生氧化還原，根據(jù)電荷守恒和得失電子守恒，反應為：Co2O3+SO32－+4H＋=2Co2＋+SO42－+2H2O；
（2）加入NaClO3，會發(fā)生FeCl2中鐵元素的化合價+2→+3，失去電子，NaClO3中氯元素的化合價由+5→-1價，得到電子，根據(jù)電荷守恒和得失電子守恒，反應為：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O，“浸出液”中加過量NaClO3時，有毒氣體是氯氣，所以推斷是NaClO3和“浸出液”中的氯離子發(fā)生了氧化還原反應，ClO3-中Cl元素的化合價由+5價降低為0價，HCl中Cl元素的化合價由-1價升高到0，根據(jù)電子守恒及質量守恒定律來配平，所以其方程式為：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，離子方程式是ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；
（3）加Na2CO3調pH至5.2，鋁離子能與碳酸根離子發(fā)生雙水解生成氫氧化鋁和二氧化碳，水解的離子方程式為：2Al3＋+3CO32－+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；鐵離子能與碳酸根離子發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵和二氧化碳，水解的離子方程式為：2Fe3＋+3CO32－+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑；故答案為：Fe(OH)3、Al(OH)3；
（4）從溶液中制取固體的方法制取氯化鈷固體，其操作步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶和過濾，根據(jù)題意知，CoCl2·6H2O常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至110～120℃時，失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷，為防止其分解，制得的CoCl2·6H2O需減壓烘干；
（5）根據(jù)流程圖可知，此時溶液中存在Mn2＋、Co2＋金屬離子，由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系可知
調節(jié)溶液PH在3.0～3.5之間，可使Mn2＋完全沉淀，并防止Co2＋轉化為Co(OH)2沉淀，故答案為：除去溶液中的Mn2＋；選B；                      
（6）根據(jù)CoCl2·6H2O的組成分析，造成產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質量分數(shù)大于100%的原因可能是：含有雜質，導致氯離子含量大，結晶水化物失去部分水，導致相同質量的固體中氯離子含量變大。
考點：考查有關CoCl2·6H2O的工藝流程。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業(yè)上以碳酸錳礦為主要原料生產(chǎn)MnO2的工藝流程如下：
有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氫氧化物
Al（OH）2
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Cu（OH）2
Pb（OH）2
Mn（OH）2
開始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
8.0
8.3
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.8
9.8
 
請問答下列問題：
（1）酸浸前將碳酸錳礦粉碎的作用是                  。
（2）酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-，另含有少量Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+等，其除雜過程如下：
①加入MnO2將Fe2+氧化，其離子反應方程式為                     。 ②加入CaO將溶液的pH調到5.2～6.0，其主要目的是               。
③加入BaS，除去Cu2+、Pb2+后，再加入NaF溶液，除去                    。
（3）從溶液A中回收的主要物質是           ，該物質常用作化肥。（4）MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸處理，將其轉化為MnSO4和MnO2，然后再用氧化劑將Mn2+轉化為MnO2，制得優(yōu)質MnO2，寫出Mn3O4與稀硫酸反應的化學方程式                     。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業(yè)上利用軟錳礦漿煙氣脫硫吸收液制取電解錳，并利用陽極液制備高純碳酸錳、回收硫酸銨的工藝流程如下(軟錳礦的主要成分是MnO2，還含有硅、鐵、鋁的氧化物和少量重金屬化合物等雜質)：

（1）一定溫度下，“脫硫浸錳”主要產(chǎn)物為MnSO4，該反應的化學方程式為       。
（2）“濾渣2”中主要成分的化學式為       。
（3）“除重金屬”時使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是       。
（4）“電解”時用惰性電極，陽極的電極反應式為       。
（5）“50℃碳化”得到高純碳酸錳，反應的離子方程式為       �！�50℃碳化”時加入過量NH4HCO3，可能的原因是：使MnSO4充分轉化為MnCO3；       ；       。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

難溶性雜鹵石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO42—＋2H2O
為能充分利用鉀資源，用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下：

(1)濾渣主要成分有________和________以及未溶雜鹵石。
(2)用化學平衡移動原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K＋的原因：
_____________________________________________________________。
(3)“除雜”環(huán)節(jié)中，先加入________溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過濾，再加入________溶液調濾液pH至中性。

(4)不同溫度下，K＋的浸出濃度與溶浸時間的關系如圖。由圖可得，隨著溫度升高，
①_______________________________________________________，
②_______________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過程中會發(fā)生：CaSO4(s)＋CO32—CaCO3(s)＋SO
已知298 K時，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，
Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此溫度下該反應的平衡常數(shù)K(計算結果保留三位有效數(shù)字)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業(yè)上可以從電解銅的陽極泥中提取很多重要物質，其工藝流程如下：

已知：①陽極泥的主要化學成分，如表1所示
表一

主要成份
Cu    Ag     Au      Se     Te
百分含量/%
23．4    12．1     0．9     6．7     3．1
 
②溫度和硫酸濃度對陽極泥中各組分浸出率的影響，如表2所示
表二
 
固定浸出溫度
 
 
固定H2SO4濃度
H2SO4濃度
mol/L
浸出率/%
 
浸出溫度/℃
浸出率/%
Cu  Ag  Au  Se  Te
 
Cu  Ag  Au  Se  Te
4
95．1 4．67  <0．2  0．83 8．93
 
30
87．1 4．58  <0．2 0．08 6．83
3
94．5 4．65  <0．2  0．28 6．90
 
40
94．5 4．65  <0．2  0．28 6．90
2
78．1 2．65  <0．2  0．05 2．85
 
50
96．1 5．90  <0．2  0．64 8．73
 
（1）步驟I的主要目的為浸出銅，此過程中發(fā)生的主要反應的化學方程式為____________分析表2數(shù)據(jù)，可知步驟I最適合的條件為                   。
（2）步驟Ⅱ中，加入Cu粉的目的是除去濾液中含碲的離子，加入NaCl的目的為____。
（3）步驟Ⅲ的操作方法為                     。
（4）步驟Ⅳ中，反應溫度為75℃。加入H2O2溶液的作用為                  ；此過程中H2O2溶液的添加量要遠遠高于理論值，原因為                  。
（5）步驟Ⅵ中所發(fā)生反應的化學方程式為                       。
（6）步驟Ⅶ中，Te的獲得可以通過堿性環(huán)境下電解Na2TeO3溶液實現(xiàn)，其陰極的電極反應式為     。
（7）步驟Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用____進行分離（填選項字母）。
A．稀硝酸    B．濃鹽酸    C．濃氫氡化鈉溶液    D．王水

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氯化亞銅(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空氣中會被迅速氧化成綠色堿式鹽。從酸性電鍍廢液(主要含Cu2＋、Fe3＋)中制備氯化亞銅的工藝流程圖如下：

金屬離子含量與混合液pH、CuCl產(chǎn)率與混合液pH的關系圖如圖。

【已知：金屬離子濃度為1 mol·L－1時，F(xiàn)e(OH)3開始沉淀和沉淀完全的pH分別為1.4和3.0，Cu(OH)2開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.2和6.7】請回答下列問題：
(1)酸浸時發(fā)生反應的離子方程式是________；析出CuCl晶體時的最佳pH在________左右。
(2)鐵粉、氯化鈉、硫酸銅在溶液中反應生成CuCl的離子反應方程式為____________________________。
(3)析出的CuCl晶體要立即用無水乙醇洗滌，在真空干燥機內(nèi)于70℃干燥2 h、冷卻密封包裝。70℃真空干燥、密封包裝的目的是____________________________________________。
(4)產(chǎn)品濾出時所得濾液的主要分成是________，若想從濾液中獲取FeSO4·7H2O晶體，還需要知道的是__________________。
(5)若將鐵粉換成亞硫酸鈉也可得到氯化亞銅，試寫出該反應的化學方程式：______________________。為提高CuCl的產(chǎn)率，常在該反應體系中加入稀堿溶液，調節(jié)pH至3.5。這樣做的目的是__________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在自來水消毒和工業(yè)上砂糖、油脂的漂白與殺菌過程中，亞氯酸鈉(NaClO2)發(fā)揮著重要的作用。下圖是生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：

已知：①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，適當條件下可結晶析出NaClO2·3H2O；
②常溫下，Ksp(FeS)=6．3×10-18；Ksp(CuS)=6．3×10-28；Ksp(PbS)=2．4 ×10-28
（1）反應I中發(fā)生反應的離子方程式為      。
（2）從濾液中得到NaClO2·3H2O晶體的所需操作依次是      (填寫序號)。
a．蒸餾     b．蒸發(fā)濃縮    c．過濾     d．冷卻結晶    e．灼燒
（3）印染工業(yè)常用亞氯酸鈉(NaClO2)漂白織物，漂白織物時真正起作用的是HClO2。下表是25℃時HClO2及幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)：

弱酸
HClO2
HF
H2CO3
H2S
Ka／mol·L-1
1×10-2
6.3×10-4
K1=4.30×10-7
K2=5.60×10-11
K1=9.1×10-8
K2=l.1×10-12
 
①常溫下，物質的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序為        (用化學式表示)；體積相等，物質的量濃度相同的NaF、NaClO2兩溶液中所含陰陽離子總數(shù)的大小關系為：               (填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②Na2S是常用的沉淀劑。某工業(yè)污水中含有等濃度的Cu2+、Fe2+、Pb2+離子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是        ；常溫下，當最后一種離子沉淀完全時(該離子濃度為10-5mol·L-1)此時體系中的S2-的濃度為          。
（4）Ⅲ裝置中生成氣體a的電極反應式          ，若生成氣體a的體積為1．12L(標準狀況)，則轉移電子的物質的量為   。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦（主要成分是MnO2）為原料制備高錳酸鉀晶體。下圖是實驗室制備的操作流程：

上述反應②的化學方程式：
已知：

（1）加熱軟錳礦、KClO3和KOH固體時，不采用瓷坩堝而選用鐵坩堝的理由是_______；
反應①的化學方程式為______。
（2）從濾液中得到KMnO4晶體的實驗操作依次是________（選填字母代號，下同）。
A．蒸餾  B．蒸發(fā) C．灼燒  D．抽濾    E．冷卻結晶
（3）制備過程中需要用到純凈的CO2氣體。制取純CO2凈最好選擇下列試劑中_________。
A．石灰石  B．濃鹽酸 C．稀疏酸 D．純堿
（4）實驗時，若CO2過量會生成KHCO3，導致得到的KMnO4產(chǎn)品的純度降低。原因是______  。
（5）由于CO2的通人量很難控制，因此對上述實驗方案進行了改進，即把實驗中通CO2改為加其他的酸。從理論上分析，選用下列酸中________ ，得到的產(chǎn)品純度更高。
A．醋酸     B．濃鹽酸      C．稀硫酸

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知：BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)工業(yè)上以重晶石礦（主要成分BaSO4，雜質為Fe2O3、SiO2）為原料，通過下列流程生產(chǎn)氯化鋇晶體（BaCl2·nH2O）。

回答下列問題：
（1）不溶物A的化學式是_________；若在實驗室進行焙燒時，所產(chǎn)生的氣體的處理方法是       
a.用NaOH溶液吸收       b.用濃硫酸吸收      c.點燃
（2）用單位體積溶液中所含的溶質質量數(shù)來表示的濃度叫質量-體積濃度，可以用g/L表示,現(xiàn)用38%的濃鹽酸配制含溶質109.5g/L的稀鹽酸500mL,所需要的玻璃儀器除了玻璃棒還有                           。
（3）沉淀反應中所加的試劑R可以是下列試劑中的                
a.NaOH溶液    b.BaO固體      c.氨水       d.生石灰
證明沉淀已經(jīng)完全的方法是________________________________________________________。
（4）設計一個實驗確定產(chǎn)品氯化鋇晶體（BaCl2·nH2O）中的n值，完善下列實驗步驟：
①稱量樣品②_______ ③置于_________（填儀器名稱）中冷卻 ④稱量 ⑤恒重操作。
恒重操作是指____________________________________________                   _；
第③步物品之所以放在該儀器中進行實驗的原因是                                  。
（5）將重晶石礦與碳以及氯化鈣共同焙燒，可以直接得到氯化鋇，該反應的化學方程為
BaSO4+ 4C+CaCl24CO + CaS+ BaCl2。請你完善下列從焙燒后的固體中分離得到氯化鋇晶體的實驗流程的設計（已知硫化鈣不溶于水，易溶于鹽酸）。

（方框內(nèi)填寫操作名稱）

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