三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]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(NH3)6]Cl3的工藝流程如圖所示:
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(NH3)6]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 3d73d7。
②“除雜”過程中加Na2CO3調(diào)節(jié)pH后會(huì)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 4.7~7.44.7~7.4。
(2)制備[Co(NH3)6]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(huì)抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應(yīng)提供NH+4NH4Cl會(huì)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(NH3)6]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(huì)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(NH3)6]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(huì)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(NH3)6]3+的離子方程式為 2[Co(NH3)6]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH3)6]3++2NH3↑+2H2O2[Co(NH3)6]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH3)6]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(NH3)6]Cl3晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是 增大c(Cl-),降低[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出增大c(Cl-),降低[Co(NH3)6]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+S2O2-3→I-+S4O2-6),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)。
NH
+
4
NH
+
4
O
2
-
3
O
2
-
6
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】3d7;4.7~7.4;NH4Cl會(huì)抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應(yīng)提供;氨水;[Co(NH3)6]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(huì)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(NH3)6]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH3)6]3++2NH3↑+2H2O;增大c(Cl-),降低[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出;14.16%
NH
+
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:69引用:2難度:0.4
相似題
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1.某同學(xué)查閱資料得知,無水三氯化鋁能催化乙醇制備乙烯,為探究適宜的反應(yīng)溫度,設(shè)計(jì)如圖反應(yīng)裝置:
?
檢驗(yàn)裝置氣密性后,在圓底燒瓶中加入5g無水三氯化鋁,加熱至100℃,通過A加入10mL無水乙醇,觀察并記錄C中溶液褪色的時(shí)間。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別觀察并記錄在110℃、120℃、130℃、140℃時(shí)C中溶液褪色的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。完成下列填空:
(1)儀器B的名稱是
a.水
b.酒精
c.油
d.乙酸
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,判斷適宜的反應(yīng)溫度為
(3)在140℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),長時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
(4)在120℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若將B改為裝有濃硫酸的洗氣瓶,長時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
(5)教材中用乙醇和濃硫酸在170℃時(shí)制備乙烯。和教材實(shí)驗(yàn)相比,用三氯化鋁做催化劑制備乙烯的優(yōu)點(diǎn)有
工業(yè)無水氯化鋁含量測定的主要原理是:Ag++Cl-=AgCl↓。將1.400g工業(yè)無水氯化鋁樣品溶解后配成500mL溶液,量取25.00mL置于錐形瓶中,用濃度為0.1000mol?L-1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液15.30mL。
(6)該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
(7)某次測定結(jié)果誤差為-2.1%,可能會(huì)造成此結(jié)果的原因是
a.稱量樣品時(shí)少量吸水潮解
b.配制AlCl3溶液時(shí)未洗滌燒杯
c.滴定管水洗后未用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗
d.樣品中含有少量Al(NO3)3雜質(zhì)發(fā)布:2024/12/30 16:0:2組卷:26引用:3難度:0.5 -
2.實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的方法是將苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55~60℃反應(yīng),已知苯與硝基苯的基本物理性質(zhì)如下表所示:
熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 狀態(tài) 苯 5.51℃ 80.1 液體 硝基苯 5.7℃ 210.9℃ 液體
(2)分離硝基苯和水的混合物的方法是
(3)實(shí)驗(yàn)室制取少量硝基苯:
①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇
②用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:49引用:2難度:0.5 -
3.已知:①、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是一種白色粉末,易溶于水,難溶于乙醇.②4HCl+2Na2S2O4═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
I.制備:75℃時(shí),將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液溶解后,再加入裝置 C 中,然后通入 SO2進(jìn)行反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:2HCOONa+Na2CO3+4SO2═2Na2S2O4+3CO2+H2O.
分析并回答下列問題:
(1)裝置(圖)A中滴加濃硫酸的儀器名稱是
(2)C 中多孔球泡的作用是
(3)裝置 D的作用是檢驗(yàn)裝置 C中 SO2的吸收效率,D中的試劑可以是
a.酚酞溶液 b.氫氧化鈉溶液 c.品紅溶液 d.酸性KMnO4溶液
(4)裝置E的作用
II.Na2S2O4 的性質(zhì)】
取純凈的 Na2S2O4晶體,配成溶液,進(jìn)行下列性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn),完成表的空格(供選擇的試劑:淀粉-KI 溶液、紫色石蕊試液、稀硝酸、BaCl2 溶液)
III.【測定 Na2S2O4 的純度】假設(shè) 操作 現(xiàn)象 原理 Na2S2O4 為強(qiáng) 堿弱酸鹽,其溶 液為堿性. 取少量溶液于試管中,
滴加溶液變 成藍(lán)色 S2O42-水解,使溶液成堿性 Na2S2O4 中 S為+3 價(jià),具有較強(qiáng) 的還原性. 取少量溶液于試管中,
滴加過量新制氯水,再 滴加 BaCl2 溶有白色沉淀生 成 該反應(yīng)的離子方程式為:
取 8.00g制備的晶體溶解后,加入足量稀硫酸,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥.得固體 0.64g.則 Na2S2O4 的純度為發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.5
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