2020届高考化学二轮复习工艺流程题作业(1)

2020届高考化学二轮复习工艺流程题作业(1)

题型八　工艺流程题 高考命题规律 ‎2020年高考必备 ‎2015年 ‎2016年 ‎2017年 ‎2018年 ‎2019年 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅲ卷 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅲ卷 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅲ卷 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅲ卷 命题角度1‎ 废弃物中提取物质工艺流程 ‎28‎ ‎27‎ 命题角度2‎ 物质制备工艺流程 ‎27‎ ‎28‎ ‎27‎ ‎26‎ ‎27‎ ‎27‎ ‎26‎ ‎27‎ ‎26‎ ‎26‎ ‎26‎ 命题角度1废弃物中提取物质工艺流程　‎ 高考真题体验·对方向 ‎1.(2019全国Ⅰ,27)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是　　　　　。 ‎ ‎(2)步骤②需要加热的目的是　　　　　,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是　　　　　。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为　　　　　(填标号)。 ‎ ‎(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。分批加入H2O2,同时为了　　　　　,溶液要保持pH小于0.5。 ‎ ‎(4)步骤⑤的具体实验操作有　　　　　　　　　　　　　　　,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。 ‎ ‎(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为　　　　　。 ‎ 答案　(1)碱煮水洗　(2)加快反应　热水浴　C ‎(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质　抑制Fe3+水解 ‎(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)‎ ‎(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O 解析　(1)油污在碱性溶液中发生水解反应生成可溶于水的物质,因此可使用碱煮水洗的方法去除废铁屑表面的油污。‎ ‎(2)加热可以增大溶解速率;温度低于100 ℃,因此可用水浴加热;硫化氢可与碱反应,因此可用碱溶液来吸收,为了防止倒吸,应选用的装置为C。‎ ‎(3)为了将Fe2+全部转化为Fe3+,应选用足量的H2O2;生成的Fe3+能发生水解反应,H2O2与Fe2+反应消耗H+,为了抑制Fe3+发生水解反应,应保持溶液的pH小于0.5。‎ ‎(4)由溶液得到晶体的操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)。‎ ‎(5)设硫酸铁铵晶体的物质的量为1 mol,则失去水的物质的量为1.5 mol,质量为27 g,由此可知,硫酸铁铵晶体的相对分子质量为‎27‎‎0.056‎≈482,NH4Fe(SO4)2的相对分子质量为266,则所含水分子的个数为‎482-266‎‎18‎=12,所以硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O。‎ ‎2.(2019江苏,19)实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:‎ ‎(1)室温下,反应CaSO4(s)+CO‎3‎‎2-‎(aq)CaCO3(s)+SO‎4‎‎2-‎(aq)达到平衡,则溶液中c(SO‎4‎‎2-‎)‎c(CO‎3‎‎2-‎)‎=　　　[Ksp(CaSO4)=4.8×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9]。 ‎ ‎(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其离子方程式为　　　　　　　　　　　;浸取废渣时,向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是　。 ‎ ‎(3)废渣浸取在下图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是　　　　　　　　　　　;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有　　　　　　　。 ‎ ‎(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。 ‎ 答案　(1)1.6×104‎ ‎(2)HCO‎3‎‎-‎+NH3·H2ONH‎4‎‎+‎+CO‎3‎‎2-‎+H2O ‎(或HCO‎3‎‎-‎+NH3·H2ONH‎4‎‎+‎+CO‎3‎‎2-‎+H2O)‎ 增加溶液中CO‎3‎‎2-‎的浓度,促进CaSO4的转化 ‎(3)温度过高,(NH4)2CO3分解　加快搅拌速率 ‎(4)在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca(OH)2,用pH试纸测量溶液pH,当pH介于5~8.5时,过滤 解析　(1)反应CaSO4(s)+CO‎3‎‎2-‎(aq)CaCO3(s)+SO‎4‎‎2-‎(aq)达到平衡,则溶液中c(SO‎4‎‎2-‎)‎c(CO‎3‎‎2-‎)‎‎=c(Ca‎2+‎)·c(SO‎4‎‎2-‎)‎c(Ca‎2+‎)·c(CO‎3‎‎2-‎)‎=Ksp‎(CaSO‎4‎)‎Ksp‎(CaCO‎3‎)‎=‎‎4.8×‎‎10‎‎-5‎‎3×‎‎10‎‎-9‎=1.6×104。‎ ‎(2)此过程类似酸式盐转化为正盐,其离子方程式为HCO‎3‎‎-‎+NH3·H2ONH‎4‎‎+‎+CO‎3‎‎2-‎+H2O或HCO‎3‎‎-‎+NH3·H2ONH‎4‎‎+‎+CO‎3‎‎2-‎+H2O;从流程看,浸取废渣时,加入适量浓氨水可抑制(NH4)2CO3水解,增大c(CO‎3‎‎2-‎),促进CaSO4的转化。‎ ‎(3)温度超过70 ℃时,(NH4)2CO3发生分解,CO‎3‎‎2-‎浓度降低,导致CaSO4转化率下降;在其他条件不变时,加快搅拌速率、增大反应物接触面积等,均可大大加快反应速率,提高CaSO4的转化率。‎ ‎(4)根据题给条件,设计实验流程为 稀盐酸(足量)无气泡产生滤液不溶物过滤。‎ ‎3.(2016全国Ⅲ,28)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:‎ 物质 V2O5‎ V2O4‎ K2SO4‎ SiO2‎ Fe2O3‎ Al2O3‎ 质量 分数/%‎ ‎2.2~2.9‎ ‎2.8~3.1‎ ‎22~28‎ ‎60~65‎ ‎1~2‎ ‎<1‎ 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)“酸浸”时V2O5转化为VO‎2‎‎+‎,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　,同时V2O4转化成VO2+。“废渣1”的主要成分是　　　　。 ‎ ‎(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO‎2‎‎+‎,则需要氧化剂KClO3至少为　　　 mol。 ‎ ‎(3)“中和”作用之一是使钒以V4O‎12‎‎4-‎形式存在于溶液中。“废渣2”中含有　　　　　。 ‎ ‎(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O‎12‎‎4-‎R4V4O12+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈　　　　性(填“酸”“碱”或“中”)。 ‎ ‎(5)“流出液”中阳离子最多的是　　　　　　　。 ‎ ‎(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)V2O5+2H+2VO‎2‎‎+‎+H2O　SiO2‎ ‎(2)0.5　(3)Fe(OH)3、Al(OH)3　(4)碱 ‎(5)K+‎ ‎(6)2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O↑‎ 解析　(1)V2O5、VO‎2‎‎+‎中V均为+5价,因此“酸浸”时的反应为非氧化还原反应,由电荷守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为V2O5+2H+2VO‎2‎‎+‎+H2O。SiO2不与H2SO4反应,“废渣1”的主要成分是SiO2。‎ ‎(2)VO2+→VO‎2‎‎+‎,V由+4价升高到+5价,由ClO‎3‎‎-‎→Cl-可知,Cl由+5价降低到-1价,根据化合价升降总数相等,则n(VO2+)∶n(ClO‎3‎‎-‎)=6∶1,n(VO2+)=3 mol,则n(KClO3)=0.5 mol。‎ ‎(3)加入KOH进行中和时,溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去,则滤渣2中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。‎ ‎(4)为提高洗脱效率,使钒以V4O‎12‎‎4-‎形式存在于溶液中,须使反应逆向进行,因此淋洗液呈碱性。‎ ‎(5)前面依次加入了KClO3、KOH,则“流出液”中阳离子最多的是K+。‎ ‎(6)由题意可知反应物为NH4VO3,产物之一为目标产品V2O5,由原子守恒可知反应方程式为2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O↑。‎ 典题演练提能·刷高分 ‎1.(2019湘赣十四校第一次联考)银铜合金广泛应用于航空工业,从银铜合金的切割废料中回收银并制备铜产品的工艺如下:‎ 已知:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃。‎ ‎(1)电解精炼银时,粗银作　　　　极,另一电极上的电极反应式为　。 ‎ ‎(2)加快渣料(含少量银)溶于稀硫酸的措施有　　　　　　　　　、　　　　　　　　　(写出两种)。 ‎ ‎(3)滤渣A与稀硝酸反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣A与稀硝酸反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)煮沸CuSO4混合溶液的过程中,得到固体B,则固体B的组成为　　　　;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)硫酸铜溶液可用于浸取硫铁矿中的铁元素,浸取时发生复杂的氧化还原反应。反应体系中除CuSO4和FeS2外,还有H2SO4、Cu2S、FeSO4和H2O,下列对该反应的分析正确的是　　　　(填字母代号)。 ‎ A.氧化剂为CuSO4和FeS2‎ B.反应后溶液的pH降低 C.被氧化的FeS2占总量的30%‎ D.每转移2 mol电子消耗3 mol CuSO4‎ 答案　(1)阳　Ag++e-Ag ‎(2)适当增大硫酸浓度　升高温度(或粉碎渣料或搅拌等合理即可)‎ ‎(3)3Ag+4H++NO‎3‎‎-‎3Ag++NO↑+2H2O ‎(4)Al(OH)3和CuO　Al(OH)3+OH-AlO‎2‎‎-‎+2H2O ‎(5)ABC 解析　由工艺流程图可知,废料在空气中熔炼时,Cu被氧化,滤渣中含有CuO及少量Ag,向滤渣中加入硫酸进行酸浸,CuO与硫酸反应,过滤得到硫酸铜溶液(含有硫酸),滤渣A为Ag;向滤液中加入硫酸铝、氢氧化钠,煮沸后过滤得到的固体B为氢氧化铝、氧化铜,煅烧中二者反应得到CuAlO2。‎ ‎(1)电镀法精炼银时,粗银作阳极,纯银作阴极,阳极上银失电子变成银离子进入溶液:Ag-e-Ag+,阴极上银离子得到电子形成单质银:Ag++e-Ag。‎ ‎(2)增大渣料(含少量银)溶于稀硫酸的速率,可采用适当增大硫酸浓度、升高反应温度、粉碎渣料增大固体表面积或搅拌等措施。‎ ‎(3)滤渣A的主要成分是Ag,稀硝酸是氧化性酸,能与银反应生成硝酸银、一氧化氮气体和水,反应的化学方程式为3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O,据此可进一步写出离子方程式。‎ ‎(4)CuSO4溶液中加入硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液得到Cu(OH)2沉淀和Al(OH)3沉淀,由Al(OH)3和Cu(OH)2的分解温度可知,煮沸后Cu(OH)2分解产生氧化铜,则固体B的组成为Al(OH)3和CuO;氢氧化铝是两性氢氧化物,如果NaOH过量,Al(OH)3会与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式为:Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O。‎ ‎(5)由反应体系中元素化合价的变化可知,反应物为CuSO4、FeS2和H2O,生成物为Cu2S、FeSO4和H2SO4,反应的化学方程式为14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。反应中,Cu元素的化合价由+2降低为+1,一部分S元素的化合价由-1降低到-2,另一部分S元素的化合价由-1升高到+6价,则CuSO4是氧化剂,FeS2既是氧化剂,又是还原剂,A正确;由反应的化学方程式为14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4可知,反应中有硫酸生成,反应后溶液的pH降低,B正确;由反应的化学方程式可知,10个S原子中,有3个S原子失去电子,7个S原子得到电子,则被氧化的FeS2占总量的30%,C正确;由反应的化学方程式可知,14 mol硫酸铜参加反应,转移21 mol电子,则转移2 mol电子消耗‎4‎‎3‎ mol CuSO4,D错误。‎ ‎2.(2019山东德州二模)金属Co、Ni性质相似,在电子工业以及金属材料方面应用广泛。现以含钴、镍、铝的废渣(所含主要成分为CoO、Co2O3、Ni、少量杂质Al2O3)提取钴、镍的工艺如下:‎ ‎(1)酸浸时SO2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)从有机层提取出的Ni2+可用于制备氢镍电池,该电池工作原理为:NiOOH+MHNi(OH)2+M,电池放电时正极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)用CoCO3为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得使H2O2分解的高效催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2价)。如图是用两种不同方法制得的CoxNi(1-x)Fe2O4在10 ℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化的曲线:‎ ‎①H2O2的电子式为　　　　　　　; ‎ ‎②由图中信息可知:　　　　　　　　　　法制取的催化剂活性更高; ‎ ‎③Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)已知煅烧CoCO3时,温度不同,产物不同。在400 ℃条件下充分煅烧CoCO3,得到固体氧化物2.41 g,CO2的体积为0.672 L(标准状况下),则此时所得固体氧化物的化学式为　　　　。 ‎ 答案　(1)将Co3+还原为Co2+‎ ‎(2)2Al3++3CO‎3‎‎2-‎+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑‎ ‎(3)NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-‎ ‎(4)①H‎·‎‎·‎O‎··‎‎··‎‎·‎‎·‎O‎··‎‎··‎‎·‎‎·‎H　②微波水热　③Co2+‎ ‎(5)Co3O4‎ 解析　(1)废渣中含有CoO、Co2O3、Ni、少量杂质Al2O3等,酸浸时固体溶解,可得到含Co2+、Co3+、Al3+、Ni2+的溶液,通入SO2的作用是将Co3+还原为Co2+。‎ ‎(2)除铝时控制溶液的pH,发生水解反应使Al3+转化为Al(OH)3沉淀,加入碳酸钠除铝的离子方程式为:2Al3++3CO‎3‎‎2-‎+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑。‎ ‎(3)从电池反应可判断,放电时在正极上Ni从+3价降低到+2价,电极反应式为:NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-。‎ ‎(4)①H2O2的电子式为H‎·‎‎·‎O‎··‎‎··‎‎·‎‎·‎O‎··‎‎··‎‎·‎‎·‎H。‎ ‎②由图中信息可知,微波水热法制得的催化剂使H2O2分解的初始反应速率相对较大,故微波水热法制取的催化剂活性更高。‎ ‎③由图像可以看出,x值越大,H2O2分解反应初始速率越大,说明Co2+的催化效果比Ni2+好。‎ ‎(5)反应生成的CO2为0.03 mol,根据C原子守恒,n(Co)=n(CoCO3)=n(CO2)=0.03 mol,2.41 g氧化物中含氧‎2.41 g-0.03mol×59 g·mol‎-1‎‎16 g·mol‎-1‎=0.04 mol,即该氧化物为Co3O4。‎ ‎3.(2019河南洛阳第四次模拟)精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下:‎ 已知:ⅰ.分金液中含金离子主要为[AuCl4]-;分金渣的主要成分为AgCl;‎ ⅱ.分银液中含银离子主要成分为[Ag(SO3)2]3-,且存在如下平衡:[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO‎3‎‎2-‎;‎ ⅲ.“分铜”时各元素的浸出率如下表所示。‎ Cu Au Ag Ni 浸出率/%‎ ‎85.7‎ ‎0‎ ‎4.5‎ ‎93.5‎ ‎(1)由表中数据可知,Ni的金属性比Cu　　　　。分铜渣中银元素的存在形式为(用化学用语表示)　　　　。“分铜”时,如果温度过高,会有明显的放出气体现象,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)“分金”时,单质金发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)Na2SO3溶液中含硫微粒物质的量分数与pH的关系如图所示:‎ ‎“沉银”时,需加入硫酸调节溶液的pH=4,分析能够析出AgCl的原因为 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎　。 ‎ 调节溶液的pH不能过低,理由为　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 ‎ ‎(4)已知Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5,沉银时为了保证不析出Ag2SO4,应控制溶液中SO‎4‎‎2-‎浓度(假定溶液中Ag+浓度为0.1 mol·L-1)　。 ‎ ‎(5)工业上,用镍为阳极,电解0.1 mol·L-1 NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液,可得高纯度的球形超细镍粉。当其他条件一定时,NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示:‎ 为获得髙纯度的球形超细镍粉,NH4Cl溶液的浓度最好控制为　　　　 g·L-1,当NH4Cl溶液的浓度大于15 g·L-1时,阴极有无色无味气体生成,导致阴极电流效率降低,该气体为　　　　。 ‎ 答案　(1)强　Ag、AgCl　H2O2分解放出氧气 ‎(2)2Au+ClO‎3‎‎-‎+7Cl-+6H+2[AuCl4]-+3H2O ‎(3)分银液中存在平衡[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO‎3‎‎2-‎,加H2SO4至pH=4,SO‎3‎‎2-‎转化为HSO‎3‎‎-‎,c(SO‎3‎‎2-‎)减小,平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ag+与分银液中Cl-反应生成AgCl　SO‎3‎‎2-‎+2H+SO2↑+H2O ‎(4)低于1.4×10-3 mol·L-1　(5)10　H2‎ 解析　(1)由表中数据可知,镍的浸出率比铜高,说明镍更容易被氧化,故金属性Ni比Cu强。根据流程图分析,“分铜”时加入足量的NaCl可以使溶解出的Ag+形成AgCl进入分铜渣,分铜渣中银元素的存在形式为Ag、AgCl。“分铜”时,如果温度过高,H2O2发生分解,会有明显的气体放出现象。‎ ‎(2)分金液中含金离子主要为[AuCl4]-,“分金”时,单质金发生的反应是和加入的氯酸钠、盐酸发生氧化还原反应生成[AuCl4]-,反应的离子方程式为:2Au+ClO‎3‎‎-‎+7Cl-+6H+2[AuCl4]-+3H2O。‎ ‎(3)分银液中含银离子主要成分为[Ag(SO3)2]3-,且存在平衡[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO‎3‎‎2-‎,H2SO4电离出的H+降低了SO‎3‎‎2-‎的浓度,促使平衡[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO‎3‎‎2-‎正向移动,Ag+浓度增大导致Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl沉淀。溶液的pH如果过低,会产生污染性气体SO2,反应的离子方程式为SO‎3‎‎2-‎+2H+SO2↑+H2O。‎ ‎(4)c(SO‎4‎‎2-‎)=Ksp‎(Ag‎2‎SO‎4‎)‎c‎2‎‎(Ag‎+‎)‎‎=‎‎1.4×1‎‎0‎‎-5‎‎0.‎‎1‎‎2‎ mol·L-1=1.4×10-3 mol·L-1,故沉银时为了保证不析出Ag2SO4,应控制溶液中SO‎4‎‎2-‎浓度低于1.4×10-3 mol·L-1;‎ ‎(5)根据图像可知,NH4Cl的浓度为10 g·L-1时,镍的成粉率最高,所以NH4Cl的浓度最好控制为10 g·L-1;阴极发生还原反应,当NH4Cl浓度大于15 g·L-1时,阴极生成的无色无味气体为氢气;由于铵根离子水解使溶液呈酸性,故阴极电极反应式为:2H++2e-H2↑或2NH‎4‎‎+‎+2H2O+2e-2NH3·H2O+H2↑,即产生的气体为氢气。‎ ‎4.(2019四川攀枝花三模)废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法回收WC和制备Co2O3的工艺流程如下:‎ 已知:在上述流程中,各种金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:‎ 金属离子 Fe3+‎ Fe2+‎ Co2+‎ 开始沉淀的pH ‎1.9‎ ‎7.0‎ ‎6.5‎ 沉淀完全的pH ‎3.2‎ ‎9.0‎ ‎9.4‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)以废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,盐酸为电解质溶液。电解时阳极的电极反应有:Co-2e-Co2+和　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)通入氨气的目的是调节溶液的pH,除去铁元素。由表中的数据可知,理论上可选择的pH范围是　　　　。 ‎ ‎(3)生成CoCO3的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)实验测得NH4HCO3溶液显碱性。制备CoCO3时,不能将滤液加入NH4HCO3溶液中,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)已知:Ksp(CoCO3)=1.6×10-13,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。若仅从沉淀转化角度考虑,在0.01 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入CoCO3固体能否转化为CoC2O4沉淀?通过计算说明: ‎ ‎　。 ‎ ‎(6)洗涤CoCO3不充分对最终产品纯度并无影响,但在焙烧时会造成环境污染,主要原因是 ‎ ‎　。 ‎ ‎(7)CoCO3生成Co2O3的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)Fe-2e-Fe2+　(2)3.2≤pH<6.5‎ ‎(3)Co2++2HCO‎3‎‎-‎CoCO3↓+CO2↑+H2O ‎(4)将滤液加入显碱性的NH4HCO3溶液中会产生Co(OH)2杂质 ‎(5)c(Co2+)=Ksp‎(CoCO‎3‎)‎‎=‎‎1.6×1‎‎0‎‎-13‎ mol·L-1=4.0×10-7 mol·L-1,c(Co2+)·c(C2O‎4‎‎2-‎)=4.0×10-7×0.01=4.0×10-9

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