【題目】CoCl2·6H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑。以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取CoCl2·6H2O的一種新工藝流程如圖:

已知:

鈷與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為:Co+2HCl=CoCl2+H2

CoCl2·6H2O熔點86,易溶于水、乙醚等;常溫下穩(wěn)定無毒,加熱至110 ~120時,失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷。

物質(zhì)的熔沸點隨壓強降低而降低

乙醚沸點為34.6

部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

開始沉淀

2.3

7.5

7.6

3.4

完全沉淀

4.1

9.7

9.2

5.2

(1)在上述工藝中,用“鹽酸”代替原工藝中“鹽酸與硝酸的混酸”直接溶解含鈷廢料,從環(huán)保角度分析其主要優(yōu)點為_______________________。

(2)加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a ,a的范圍是____________________________。

(3)操作包含3個實驗基本操作,它們依次是_____________、______________和過濾。

(4)制得的CoCl2·6H2O在烘干時需減壓烘干的原因是____________________________。

(5)在實驗室,為了從上述產(chǎn)品中獲得純凈的CoCl2·6H2O,通常先將產(chǎn)品溶解在乙醚中,通過過濾除去不溶性雜質(zhì)后,再進行_________(填操作名稱)。

(6)為測定產(chǎn)品中CoCl2·6H2O含量,某同學將一定量的樣品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,過濾,并將沉淀烘干后稱量其質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質(zhì)量分數(shù)大于100%,其原因可能是______________。(答出一個原因即可)

【答案】(1)減少氮氧化物的排放,防止大氣污染;(2)5.2~7.6;(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;(4)降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解,變成有毒的無水氯化鈷;(5)蒸餾;(6)樣品中含有NaCl雜質(zhì)(或烘干時失去了部分結(jié)晶水)

【解析】

試題分析:(1)硝酸做氧化劑,其還原產(chǎn)物是氮的氧化物,氮的氧化物對環(huán)境有危害,因此減少氮氧化物的排放,防止大氣污染;(2)調(diào)節(jié)pH,使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成沉淀沉降出來,因此pH控制在5.2~7.6;(3)得到含結(jié)晶水的物質(zhì),因此采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法;(4) 產(chǎn)物帶有結(jié)晶水以及題目中信息,降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解,變成有毒的無水氯化鈷;(5)CoCl2·6H2O易溶于乙醚,利用其沸點不同,采用蒸餾方法提純;(6)造成質(zhì)量分數(shù)大于100%,可能是樣品中含有NaCl雜質(zhì)或者烘干時失去部分結(jié)晶水。

練習冊系列答案
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(1)計算X的相對原子質(zhì)量(寫出計算過程)

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①達平衡時混合氣體的壓強是反應(yīng)前的 倍。

該條件下反應(yīng)達平衡狀態(tài)的依據(jù)是填序號

A.vCH3OH=vCO2 B.混合氣體的密度不變

C.cCH3OH=cH2O D.混合氣體的總物質(zhì)的量不變

2在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱Q kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為_____________________。

3對于H2O2分解反應(yīng),Cu2+也有一定的催化作用。為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學研究小組的同學分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關(guān)問題:

①定性分析:如圖甲可通過觀察__________________,定性比較得出結(jié)論。有同學提出將FeCl3改為Fe2SO43更為合理,其理由是______________。

②定量分析:用圖乙所示裝置做對照實驗,實驗時均以生成40 mL氣體為準,其他可能影響實驗的因素均已忽略。檢查該裝置氣密性的方法是 ,實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是_______________。

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