當(dāng)前位置： 2023-2024學(xué)年廣東省廣州市三校聯(lián)考高二（上）期中化學(xué)試卷> 試題詳情

利用水鈷礦（主要成分為Co₂O₃，含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO、MgO、CaO、SiO₂等）可以制取多種化工試劑，圖為草酸鈷晶體和氯化鈷晶體的制備流程，回答下列問(wèn)題：

已知：
①浸出液中含有的陽(yáng)離子主要有H⁺、Na⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等。
②沉淀Ⅰ中只含有兩種沉淀。
③已知氧化性：Co³⁺＞MnO₂＞
C
l
O
-
3
＞Fe³⁺
④流程中部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)表：

沉淀物 Fe（OH）₃ Fe（OH）₂ Co（OH）₂ Al（OH）₃ Mn（OH）₂

開(kāi)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

（1）浸出過(guò)程中加入Na₂SO₃作用是
將三氧化二鈷還原為Co²⁺
將三氧化二鈷還原為Co²⁺
。
（2）NaClO₃在浸出液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
ClOˉ+6Fe²⁺+6H⁺=Clˉ+6Fe³⁺+3H₂O
ClOˉ+6Fe²⁺+6H⁺=Clˉ+6Fe³⁺+3H₂O
。
（3）加入Na₂CO₃調(diào)pH至5.2，目的是
使 Fe³⁺和 Al³⁺沉淀完全
使 Fe³⁺和 Al³⁺沉淀完全
；萃取劑層含錳元素，則加入NaF溶液所得沉淀Ⅱ的主要成分
CaF₂和MgF₂
CaF₂和MgF₂
。
（4）操作Ⅰ包括：向水層加入
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
調(diào)整pH至2～3，蒸發(fā)濃縮、
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過(guò)濾、洗滌、減壓烘干等過(guò)程。
（5）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計(jì)算K_sp[Co（OH）₂]=
2.5×10^-15
2.5×10^-15
（假設(shè)離子濃度小于等于10^-5mol/L視為完全沉淀，已知10^0.4=2.5）
（6）將草酸鈷晶體（CoC₂O₄?2H₂O）置于空氣中加熱，受熱過(guò)程中290～320℃溫度范圍得到剩余的固體物質(zhì)化學(xué)式為Co₃O₄，同時(shí)產(chǎn)生CO₂，寫(xiě)出該過(guò)程的化學(xué)方程式
3CoC₂O₄+2O₂

290
～
320
℃
Co₃O₄+6CO₂
3CoC₂O₄+2O₂

290
～
320
℃
Co₃O₄+6CO₂
。

【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．

【答案】將三氧化二鈷還原為Co²⁺；ClOˉ+6Fe²⁺+6H⁺=Clˉ+6Fe³⁺+3H₂O；使 Fe³⁺和 Al³⁺沉淀完全；CaF₂和MgF₂；蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；2.5×10^-15；3CoC₂O₄+2O₂

290

～

320

℃

Co₃O₄+6CO₂

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/10/18 4:0:1組卷：10引用：1難度：0.5

相似題

1．為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金（其余成分與酸堿都不反應(yīng)）廢料的再利用，某同學(xué)實(shí)設(shè)計(jì)的回收利用方案如下：

（1）濾渣B中含有

（填化學(xué)式，下同）；試劑Z為

。
（2）寫(xiě)出生成沉淀C的離子方程式

。
（3）若要從濾液D得到綠礬晶體，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：

、冷卻結(jié)晶、

、自然干燥，在這一系列操作中必要的夾持裝置外，還有酒精燈、燒杯、玻璃棒、蒸發(fā)皿、

。
（4）試劑Y是H₂O₂溶液，寫(xiě)出生成硫酸銅溶液的化學(xué)方程式

。
（5）為測(cè)定綠礬晶體中結(jié)晶水含量，某同學(xué)取綠礬晶體m₁g,在隔絕空氣下加熱，使綠礬晶體失去結(jié)晶水，當(dāng)質(zhì)量不再變化稱(chēng)得固體質(zhì)量裝置為m₂g,綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=

（列式表示）。
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：7引用：1難度：0.5
解析
2．粗鹽中含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，需要提純后才能綜合利用。粗鹽提純的步驟有：
①加入過(guò)量的Na₂CO₃溶液；②加入過(guò)量的BaCl₂溶液；③加入過(guò)量的NaOH溶液；④調(diào)節(jié)溶液的pH等于7；⑤溶解；⑥過(guò)濾；⑦蒸發(fā)結(jié)晶。
（1）正確的操作順序是

（填寫(xiě)序號(hào)字母）。
a.⑤②③①⑥④⑦b.⑤①②③⑥④⑦
c.⑤③②①⑥④⑦d.⑤②①③④⑥⑦
（2）加入過(guò)量的Na₂CO₃溶液的目的是

（3）檢驗(yàn)提純后所得固體中是否含SO₄^2-的操作方法是：取少許提純后的固體，加水溶解配成溶液，

。
（4）有NaCl和KCl的混合物25g,溶于水配成100mL的溶液，加入足量的AgNO₃溶液，充分反應(yīng)后濾出沉淀，充分洗滌、干燥，得沉淀質(zhì)量為57.4g,求100mL的溶液中NaCl和KCl的物質(zhì)的量濃度各為多少？（請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.7
解析

3．工業(yè)上用酸性K₂Cr₂O₇作鍍件上銅鍍層的除銅劑，氧化鍍件上的銅層?，F(xiàn)對(duì)除銅后的廢液（含有Cr³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、SO₄^2-）進(jìn)行回收循環(huán)利用，設(shè)計(jì)了如圖工藝流程。

已知：
①2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O。
②BaCr₂O₇可溶于水，Ba CrO₄難溶于水。
③Zn²⁺、Cr³⁺與OH^-的反應(yīng)原理與Al³⁺相似，氫氧化物的沉淀pH的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

狀態(tài)
pH
離子沉淀完全時(shí) 沉淀開(kāi)始溶解沉淀完全溶解

Zn²⁺ 8.0 10.5 12.5

Cr³⁺ 6.8 12 14

Al³⁺ 5.2 7.8 10.8

（1）K₂Cr₂O₇中鉻的化合價(jià)為

價(jià)。
（2）“沉淀除雜”后測(cè)得c（OH^-）=2mol?L^-1，溶液中的陰離子除了OH^-和SO₄^2-還有

（填離子符號(hào)）。
（3）“濾渣Ⅰ”的主要成分是

（填化學(xué)式）。
（4）“氧化”時(shí)的還原產(chǎn)物為MnO₂，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：

。
（5）“調(diào)pH”時(shí)需將pH調(diào)至8.0～10.0之間，其目的是

。
（6）SO₄^2-濃度太大不利于除銅退鍍液除銅，“除SO₄^2-”時(shí)，需先將溶液保持至較強(qiáng)的酸性再加入BaCO₃，本實(shí)驗(yàn)所需的BaCO₃不宜過(guò)量，其原因?yàn)?!--BA-->

。
（7）請(qǐng)寫(xiě)出除銅退鍍液除銅的反應(yīng)的離子方程式：

。

發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：9引用：1難度：0.5

解析

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沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Co（OH）₂	Al（OH）₃	Mn（OH）₂
開(kāi)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

狀態(tài) pH 離子	沉淀完全時(shí)	沉淀開(kāi)始溶解	沉淀完全溶解
Zn²⁺	8.0	10.5	12.5
Cr³⁺	6.8	12	14
Al³⁺	5.2	7.8	10.8