二水合草酸钴是制备氧化钴及钴粉的重要原料。一种制备工艺流程如下：已知：Ⅰ．水钴矿主要成分为Co2O3 ，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等Ⅱ．浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等Ⅲ．流程中加Na2CO3后过滤所得沉淀主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3

1. 二水合草酸钴是制备氧化钴及钴粉的重要原料。一种制备工艺流程如下：

已知：Ⅰ．水钴矿主要成分为Co₂O₃ ，含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO、MgO、CaO等

Ⅱ．浸出液含有的阳离子主要有H^＋、Co²^＋、Fe²^＋、Mn²^＋、Ca²^＋、Mg²^＋、Al³^＋等

Ⅲ．流程中加Na₂CO₃后过滤所得沉淀主要成分为Al(OH)₃、Fe(OH)₃

(1) 酸浸过程中加入Na₂SO₃的作用是。

a．用作氧化剂 b．用作还原剂 c．用作催化剂

(2) NaClO₃的作用是将浸出液中的Fe²^＋氧化成Fe³^＋，反应中ClO₃^－形成Cl^－。该反应的离子方程式为。

(3) 反应中加入Na₂CO₃溶液时需不断测量溶液的pH，使用pH试纸测定溶液pH的操作方法是：。

(4) 流程中加入萃取剂的作用是。

(5) 取18.3 g CoC₂O₄·2H₂O在空气中加热至350℃充分反应，生成钴氧化物8.03克。通过计算确定此钴氧化物的化学成分为（填化学式）。

(6) 另取一定量二水合草酸钴在某温度下分解产生的钴氧化物（其中所含Co的化合价为＋2、＋3）与480 mL 5 mol·L^－¹盐酸充分反应，钴氧化物恰好完全溶解，得到CoCl₂溶液和标准状况下的黄绿色气体4.48 L。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比。（写出计算过程）

【考点】

氧化还原反应方程式的配平; 氧化还原反应的电子转移数目计算;

【答案】

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流程题普通

1. $\text{[math]}$ 气体是一种优良的消毒剂，常用于自来水的消毒。工业上常将 $\text{[math]}$ 制备成 $\text{[math]}$ 固体以便运输和贮存，具体流程如图：

(1) 反应器中发生反应的化学方程式为。

(2) 吸收器中反应时有使带火星的木条复燃的气体产生，则 $\text{[math]}$ 的作用为(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(3) 为了测定获得产品中 $\text{[math]}$ 的纯度，进行如下实验：

①准确称取2.000g上述产品，溶于水配成250.00mL的溶液。

②取25.00mL待测液，加入过量的KI溶液和 $\text{[math]}$ 溶液发生如下反应： $\text{[math]}$ ，杂质不与KI反应。

③以淀粉作指示剂，再加入 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液；恰好完全反应时消耗 $\text{[math]}$ 溶液的体积为40.00mL。已知： $\text{[math]}$ )。

计算该样品中 $\text{[math]}$ 的纯度。

(4) 以 $\text{[math]}$ 和稀盐酸为原料制备 $\text{[math]}$ ，其原理如下： $\text{[math]}$ 。当有1mol $\text{[math]}$ 发生上述反应，转移电子的数目为，若盐酸浓度过大，则在上述过程中 $\text{[math]}$ 会发生副反应产生 $\text{[math]}$ 。写出副反应的离子方程式。

(5) “有效氯”的定义为：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 $\text{[math]}$ 的氧化能力。则 $\text{[math]}$ 的“有效氯”为(保留两位小数)。

流程题普通

2. 二氧化氯( $\text{[math]}$ )、亚氯酸钠( $\text{[math]}$ )是两种新型水处理剂。已知纯 $\text{[math]}$ 易分解爆炸，高于 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 易分解。一种制备亚氯酸钠晶体的工艺流程如下：

(1) $\text{[math]}$ 发生器中发生反应的化学方程式为，混合气中空气的作用是。

(2) 关于二氧化氯( $\text{[math]}$ )、亚氯酸钠( $\text{[math]}$ )，下列说法正确的是。

A．用于工业和饮用水处理过程中，宜用廉价的 $\text{[math]}$ 代替 $\text{[math]}$

B．工业上将 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，更便于储存与运输

C．饮用水中残留的少量 $\text{[math]}$ ，可加入适量 $\text{[math]}$ 溶液去除

(3) 吸收塔中发生反应的离子方程式为，氧化产物为。

(4) 吸收塔中要严格控制温度低于 $\text{[math]}$ ，目的是。

(5) 每生成 $\text{[math]}$ ，理论上需消耗标准状态下 $\text{[math]}$ 的体积为L。

流程题普通

3. 硫铁矿(主要成分为 $\text{[math]}$ ，其中铁元素为 $\text{[math]}$ 价)是工业制硫酸的主要原料。硫铁矿烧渣中含有 $\text{[math]}$ 等成分，可用于制备绿矾( $\text{[math]}$ )，流程示意图如下。

已知：不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的 $\text{[math]}$ 不同。

(1) $\text{[math]}$ 在“煅烧”过程中，发生氧化反应的元素有。

(2) “酸浸液”中主要的金属阳离子有 $\text{[math]}$ ，写出产生 $\text{[math]}$ 的反应：

$\text{[math]}$ 、(写离子方程式)。

(3) 补全“还原”过程的离子方程式：。

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ _______=_______ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ _______

(4) “除铝”过程需严格控制 $\text{[math]}$ 溶液的用量，若 $\text{[math]}$ 溶液过量，可能发生的反应有(用离子方程式表示)。

(5) “结晶”过程的步骤如下：

$\text{[math]}$ 溶液 $\text{[math]}$

若未加入 $\text{[math]}$ ，加热时会产生黄色沉淀。经检验，黄色沉淀为 $\text{[math]}$ 。

①检验黄色沉淀中的铁元素：取少量沉淀，洗涤，(填操作和现象)。

②用离子方程式解释产生 $\text{[math]}$ 的原因：。

(6) 测定制得晶体样品中 $\text{[math]}$ 的质量分数。

称取 $\text{[math]}$ 制得的晶体样品，加入适量水和稀硫酸溶解，滴入 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液，发生反应： $\text{[math]}$ ，恰好完全反应时，消耗 $\text{[math]}$ 溶液 $\text{[math]}$ ，计算制得晶体样品中 $\text{[math]}$ 的质量分数：。

(7) 结合上述流程，从物质充分利用的角度，分析硫铁矿制 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的优势：。

流程题困难