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三氯化六氨合鈷[Co(NH36]Cl3是一種重要的化工原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取[Co(NH36]Cl3的工藝流程如圖所示:菁優(yōu)網(wǎng)
已知:①“酸浸”過濾后的濾液中含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
②Ksp[Co(OH)2]=1×10-14.2 Ksp[Co(OH)3]=1×10-43.7
Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4 Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9
已知:溶液中金屬離子物質(zhì)的量濃度低于1.0×l0-5mol/L時(shí),可認(rèn)為沉淀完全。
③[Co(NH36]2+具有較強(qiáng)還原性。
回答下列問題:
(1)制備CoCl2。
①Co2+的價(jià)電子排布式為
3d7
3d7
。
②“除雜”過程中加Na2CO3調(diào)節(jié)pH后會生成兩種沉淀,同時(shí)得到含c(Co2+)=0.1mol?L-1的濾液,調(diào)節(jié)pH的范圍為
4.7~7.4
4.7~7.4
。
(2)制備[Co(NH36]3+
①“混合”過程中需先將NH4Cl,CoCl2溶液混合,然后再加入活性炭,NH4Cl的作用是
NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應(yīng)提供
NH
+
4
NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應(yīng)提供
NH
+
4

②“氧化”過程應(yīng)先加入
氨水
氨水
(選填“氨水”或“雙氧水”),原因是
[Co(NH36]2+具有較強(qiáng)還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成,故先加入氨水再加入H2O2
[Co(NH36]2+具有較強(qiáng)還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成,故先加入氨水再加入H2O2
。
③生成[Co(NH36]3+的離子方程式為
2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O
2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O
。
(3)分離提純。將反應(yīng)后的混合物趁熱過濾,待濾液冷卻后加入適量濃鹽酸,過濾、洗滌、干燥,得到[Co(NH36]Cl3晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是
增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出
增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出
。
(4)含量測定。通過碘量法可測定產(chǎn)品中的鈷元素的含量。稱取0.10g產(chǎn)品加入稍過量的NaOH溶液并加熱,將Co完全轉(zhuǎn)化為難溶的Co(OH)3,過濾洗滌后將濾渣完全溶于鹽酸中,向所得的溶液中加入過量的KI和2~3滴淀粉溶液,再用0.010mol?-1L的Na2S2O3溶液滴定(反應(yīng)原理:Co3++I-→Co2++I2、I2+S2
O
2
-
3
→I-+S4
O
2
-
6
),達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3溶液24.00ml,則產(chǎn)品中鈷元素的含量
14.16%
14.16%
(寫出解題過程)。

【答案】3d7;4.7~7.4;NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應(yīng)提供
NH
+
4
;氨水;[Co(NH36]2+具有較強(qiáng)還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成,故先加入氨水再加入H2O2;2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O;增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出;14.16%
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:69引用:2難度:0.4
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.溴苯是一種化工原料,實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
    溴苯
    密度/g?cm-3 0.88 3.10 1.50
    沸點(diǎn)/℃ 80 59 156
    水中溶解度 微溶 微溶 微溶
    按下列合成步驟回答問題:
    (1)裝置c的名稱為
     
    ,裝置a的名稱為
     

    (2)在a中加入10.0mL無水苯和少量鐵屑。在b中小心加入8.0mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴,有白霧產(chǎn)生,是因?yàn)樯闪?!--BA-->
     
    氣體。繼續(xù)滴加至液溴滴完。裝置d中NaOH的作用
     
    ;
    (3)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分離提純:
    ①向a中加入10mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
    ②濾液依次用10mL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是
     
    ;③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是
     
    ;
    (4)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為
     
    ,要進(jìn)一步提純,下列操作中必須的是
     
    (填入正確選項(xiàng)前的字母);
    A.重結(jié)晶  B.過濾  C.蒸餾  D.萃取
    (5)在該實(shí)驗(yàn)中,a的容積最適合的是
     
    (填入正確選項(xiàng)前的字母)。
    A.25mL  B.50mL  C.250mL  D.500mL
    (6)經(jīng)過提純后,得到純凈的溴苯8.8g,則該次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為
     
    (保留三位有效數(shù)字)
    (已知產(chǎn)率指的是某種生成物的實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值)

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:14引用:1難度:0.5
  • 2.溴苯是一種常用的化工原料,通常以苯和溴為原料制取,查資料知:
      溴苯
    密度/g?cm-3 0.88 3.10 1.50
    沸點(diǎn)/℃ 80 59 156
    在水中的溶解度 微溶 微溶 微溶
    實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
    步驟1:在a中加入15mL苯和少量鐵屑,再將b中4.0mL液溴慢慢加入到a中。
    步驟2:充分反應(yīng)后,向a中加入10mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑。
    步驟3:濾液依次用10mL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL 水洗滌,分液得粗溴苯。
    步驟4:向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾即得粗產(chǎn)品。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)步驟1儀器a中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:
     
    。
    (2)儀器c的作用是冷凝回流,回流的主要物質(zhì)有:
     
    。
    (3)步驟3中NaOH所發(fā)生的主要反應(yīng)是:
     
    。
    (4)若將圖1虛線框部分改為圖2裝置,其中試管C中苯的作用是
     
    ,D中的現(xiàn)象是
     
    ,E中的現(xiàn)象是
     
    ,E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
     
    ,據(jù)此判斷燒瓶a中發(fā)生的有機(jī)反應(yīng)的類型為
     
    。
    (5)反應(yīng)完畢后,將燒瓶a中的液體倒入盛有冷水的燒杯里,可以觀察到燒杯底部有褐色不溶于水的液體生成,這可能是因?yàn)?!--BA-->
     
    的緣故。純溴苯為
     
    色液體,它的密度比水
     
    (輕或重),將溴苯和苯的混合物分離的操作是
     

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:5引用:1難度:0.5
  • 3.阿司匹林是一種歷史悠久的解熱鎮(zhèn)痛藥,學(xué)名為乙酰水楊酸,結(jié)構(gòu)簡式為菁優(yōu)網(wǎng).某探究小組在實(shí)驗(yàn)室探究阿司匹林的合成,主要原料是水楊酸(鄰羥基苯甲酸)與醋酸酐[(CH3CO)2O],制備基本實(shí)驗(yàn)流程如下:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    已知:①乙酰水楊酸是白色晶體,易溶于乙醇、乙醚,在128~135℃易分解.
    ②主要試劑和產(chǎn)品的其它物理常數(shù)
    名稱 相對分子質(zhì)量 熔點(diǎn)或沸點(diǎn)(℃) 水溶性
    水楊酸 132 158(熔點(diǎn)) 微溶
    醋酸酐 102 139.4(沸點(diǎn)) 與水反應(yīng)
    乙酰水楊酸 180 135(熔點(diǎn)) 微溶
    請根據(jù)以上信息回答下列問題:
    (1)寫出水楊酸與醋酸酐制備阿司匹林的化學(xué)方程式
     

    (2)制備阿司匹林主反應(yīng)時(shí),儀器必須干燥的原因是
     

    (3)合成阿司匹林主反應(yīng)時(shí),最合適的加熱方法是
     
    ,除酒精燈外,該加熱裝置還需要的玻璃儀器有
     

    (4)提純粗產(chǎn)品時(shí)加入飽和NaHCO3溶液至沒有CO2產(chǎn)生為止,再抽濾(即減壓過濾),結(jié)合提純流程回答加飽和NaHCO3溶液的目的是
     

    (5)最終所得產(chǎn)品可能仍含有少量水楊酸,檢驗(yàn)含有水楊酸的操作和現(xiàn)象是
     

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:9引用:1難度:0.3
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