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简答题

氯化钾样品中含有少碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质.为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将过滤液按图所示步骤进行操作.

回答下列问题:

(1)起始时滤液的pH______7(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是______(用离子方程式表示).

(2)试剂I的化学式为______,①中发生反应的离子方程式为______

(3)试剂Ⅱ的化学式为______,②中加入试剂Ⅱ的目的是______

(4)试剂Ⅲ的名称是______,③中发生反应的离子方程式为______

正确答案

解:氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质,除去碳酸根离子和硫酸根离子,需要加入过量氯化钡溶液;过滤后获得溶液A含有氯化钡和氯化钾,然后加入过量的碳酸钾溶液除去溶液中的氯化钡,过滤,得到氯化钾和碳酸钾混合液,再加入过量盐酸,除去过量的碳酸钾,最后通过加入浓缩、蒸发结晶和氯化钾,

(1)碳酸钾是强碱弱酸盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,所以溶液呈碱性,pH>7,水解的离子方程式为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-

故答案为:大于;CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-

(2)要除掉杂质离子硫酸根离子和碳酸根离子,应加入过量的氯化钡溶液,碳酸根和硫酸根生成不溶于水的钡盐,同时生成氯化钾,反应的相关离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓,

故答案为:BaCl2;Ba2++SO42-=BaSO4↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓;

(3)要除掉多余的钡离子,应加入碳酸钾,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀同时生成氯化钾,离子方程式为CO32-+Ba2+=BaCO3↓,

故答案为:K2CO3;除去多余的Ba2+

(4)要除掉多余的碳酸根,要滴加适量的盐酸,碳酸根离子和盐酸反应生成二氧化碳和水,离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O,

故答案为:稀盐酸;CO32-+2H+⇌CO2↑+H2O.

解析

解:氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质,除去碳酸根离子和硫酸根离子,需要加入过量氯化钡溶液;过滤后获得溶液A含有氯化钡和氯化钾,然后加入过量的碳酸钾溶液除去溶液中的氯化钡,过滤,得到氯化钾和碳酸钾混合液,再加入过量盐酸,除去过量的碳酸钾,最后通过加入浓缩、蒸发结晶和氯化钾,

(1)碳酸钾是强碱弱酸盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,所以溶液呈碱性,pH>7,水解的离子方程式为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-

故答案为:大于;CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-

(2)要除掉杂质离子硫酸根离子和碳酸根离子,应加入过量的氯化钡溶液,碳酸根和硫酸根生成不溶于水的钡盐,同时生成氯化钾,反应的相关离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓,

故答案为:BaCl2;Ba2++SO42-=BaSO4↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓;

(3)要除掉多余的钡离子,应加入碳酸钾,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀同时生成氯化钾,离子方程式为CO32-+Ba2+=BaCO3↓,

故答案为:K2CO3;除去多余的Ba2+

(4)要除掉多余的碳酸根,要滴加适量的盐酸,碳酸根离子和盐酸反应生成二氧化碳和水,离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O,

故答案为:稀盐酸;CO32-+2H+⇌CO2↑+H2O.

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实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙.大理石的主要杂质是氧化铁,以下是提纯大理石的实验步骤:

(1)已知滤液B的主要成份是硝酸铵,则酸X为______(填名称,下同),A物质为______

(2)检验操作Ⅱ后溶液中是否还含铁离子的试剂是______(填化学式),如果有则观察到的现象是______

(3)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式:______

(4)CaO2可作供氧剂,写出CaO2与水反应的化学方程式:______

(5)CaO2中一般含CaO,某探究小组按下列过程测量CaO2含量:首先称取0.80g样品,然后将样品溶于100mL 1.0mol/L的盐酸中,收集到的气体在标准状况下的体积为112mL,则该样品中CaO2含量为______

(6)要配制100mL 1.0mol/L的盐酸,需要12.5mol/L盐酸的体积为______mL;配制该溶液时,除用到量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要的玻璃仪器和用品有______

正确答案

解:(1)已知滤液B的主要成份是硝酸铵,则根据原子守恒可知酸X为硝酸.溶液中含有铁离子,要转化为氢氧化铁沉淀,则需要加入碱液.根据滤液B是硝酸铵可知,A应该是氨水,故答案为:硝酸;氨水;

(2)三价铁离子遇到硫氰酸根离子会呈现红色,方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,据此可以检验铁离子的存在.即取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;或取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+

故答案为:KSCN;取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+; 或取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+

(3)过滤后的溶液中含有大量的Ca2+,加入碳酸铵发生复分解反应生成碳酸钙沉淀,反应的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓,故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓;

(4)过氧化钙的性质类似于过氧化钠,与水反应的化学方程式为CaO2+2H2O=Ca(OH)2+O2↑,故答案为:CaO2+2H2O=Ca(OH)2+O2↑;

(5)氧化钙与水反应得不到气体,只有过氧化钙与水反应生成氧气,其中氧气的物质的量==0.005mol.则根据方程式CaO2+2H2O=Ca(OH)2+O2↑可知消耗过氧化钙的物质的量是0.005mol,质量=0.005mol×72g/mol=0.36g,所以该样品中CaO2含量为×100%=45%,故答案为:45%;

(6)在稀释过程中溶质是不变的,则要配制100mL 1.0mol/L的盐酸,需要12.5mol/L盐酸的体积为=0.008L=8.0ml.配制该溶液时,除用到量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要的玻璃仪器和用品有100mL容量瓶、玻璃棒,故答案为:8.0;100mL容量瓶、玻璃棒.

解析

解:(1)已知滤液B的主要成份是硝酸铵,则根据原子守恒可知酸X为硝酸.溶液中含有铁离子,要转化为氢氧化铁沉淀,则需要加入碱液.根据滤液B是硝酸铵可知,A应该是氨水,故答案为:硝酸;氨水;

(2)三价铁离子遇到硫氰酸根离子会呈现红色,方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,据此可以检验铁离子的存在.即取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;或取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+

故答案为:KSCN;取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+; 或取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+

(3)过滤后的溶液中含有大量的Ca2+,加入碳酸铵发生复分解反应生成碳酸钙沉淀,反应的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓,故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓;

(4)过氧化钙的性质类似于过氧化钠,与水反应的化学方程式为CaO2+2H2O=Ca(OH)2+O2↑,故答案为:CaO2+2H2O=Ca(OH)2+O2↑;

(5)氧化钙与水反应得不到气体,只有过氧化钙与水反应生成氧气,其中氧气的物质的量==0.005mol.则根据方程式CaO2+2H2O=Ca(OH)2+O2↑可知消耗过氧化钙的物质的量是0.005mol,质量=0.005mol×72g/mol=0.36g,所以该样品中CaO2含量为×100%=45%,故答案为:45%;

(6)在稀释过程中溶质是不变的,则要配制100mL 1.0mol/L的盐酸,需要12.5mol/L盐酸的体积为=0.008L=8.0ml.配制该溶液时,除用到量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要的玻璃仪器和用品有100mL容量瓶、玻璃棒,故答案为:8.0;100mL容量瓶、玻璃棒.

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工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO4•7H2O),流程如图1:

(1)浸取时,溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化,其离子方程式为______.能提高烧渣浸取速率的措施有______(填字母).

A.将烧渣粉碎   B.降低硫酸的浓度   C.适当升高温度

(2)还原时,试剂X的用量与溶液pH的变化如图2所示,则试剂X可能是______(填字母).

A.Fe粉     B.SO2     C.NaI

还原结束时,溶液中的主要阴离子有______

(3)滤渣II主要成分的化学式为______;由分离出滤渣II后的溶液得到产品,进行的操作是____________过滤、洗涤、干燥.

正确答案

解:烧渣中加入稀硫酸,得到硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤,滤渣Ⅰ为二氧化硅,在滤液中加入试剂X,随着X的加入,溶液pH逐渐减小,X应为SO2,得到硫酸铝和硫酸亚铁溶液,调节溶液pH,生成氢氧化铝沉淀,滤渣Ⅱ为氢氧化铝,溶液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4•7H2O,

(1)溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,提高烧渣浸取速率,可增大固体的表面积,提高反应温度,或增大浓度,只有AC符合,

故答案为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;AC;

(2)由以上分析可知,溶液酸性增强,应通入二氧化硫,被氧化生成硫酸,反应后溶液中含有SO42-,故答案为:B;SO42-

(3)由以上分析可知滤渣Ⅱ为氢氧化铝,即Al(OH)3,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4•7H2O,

故答案为:Al(OH)3;蒸发浓缩;冷却结晶.

解析

解:烧渣中加入稀硫酸,得到硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤,滤渣Ⅰ为二氧化硅,在滤液中加入试剂X,随着X的加入,溶液pH逐渐减小,X应为SO2,得到硫酸铝和硫酸亚铁溶液,调节溶液pH,生成氢氧化铝沉淀,滤渣Ⅱ为氢氧化铝,溶液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4•7H2O,

(1)溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,提高烧渣浸取速率,可增大固体的表面积,提高反应温度,或增大浓度,只有AC符合,

故答案为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;AC;

(2)由以上分析可知,溶液酸性增强,应通入二氧化硫,被氧化生成硫酸,反应后溶液中含有SO42-,故答案为:B;SO42-

(3)由以上分析可知滤渣Ⅱ为氢氧化铝,即Al(OH)3,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4•7H2O,

故答案为:Al(OH)3;蒸发浓缩;冷却结晶.

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以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:

在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子.例如:

①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;

②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;

③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=a,过滤结晶即可.

请回答下列问题:

(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe3+、Fe2+都被转化为______(填化学式)而除去.

(2)①中加入的试剂应该选择______为宜,其原因是______

(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为______

(4)已知Fe(OH)3的Ksp=1×10-35mol4/L4;化学上通常认为残留在溶液中离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉淀完全.方案③中a最小值为______

(5)下列与方案③相关的叙述中,正确的是______(填字母).

A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染

B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤

C.调节溶液pH=a可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜

D.Cu2+可以大量存在于pH=a的溶液中

E.在pH>a的溶液中Fe3+一定不能大量存在.

正确答案

解:(1)①中为了不引入其它杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,生成Fe(OH)3,如用氢氧化钠溶液进行沉淀,则沉淀表面含钠离子和氢氧根离子,所以不用;

②根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+,;

③由于Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,所以一般将Fe2+先氧化成Fe3+,再调节溶液的pH=4,形成Fe(OH)3沉淀;

故答案为:Fe(OH)3

(2)①用氢氧化钠溶液,会引入新的杂质,沉淀表面含钠离子和氢氧根离子,为了不引入其它杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,

故答案为:氨水;不会引进新的杂质;

(3)②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3

故答案为:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3

(4)铁离子的浓度小于1×10-5mol•L-1时就认为沉淀完全,则c(OH- )===1×10-10mol/L,c(H+)=1×10-4mol/L,pH=-lg1×10-4=4,

故答案为:4;

(5)A.根据H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中被还原成水,不引进杂质、不产生污染,故A正确;

B.根据Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,形成Fe(OH)2沉淀Fe2+沉淀不完全,故B错误;

C.原来溶液是酸性较强,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀.而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故C正确;

D.氢氧化铜或碱式碳酸铜与H+反应,H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀,以Cu2+形式存在,而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故D正确;

E.在pH>4的溶液中Fe3+全部以Fe(OH)3完全沉淀,Fe3+一定不能大量存在,故E正确;

故选:ACDE.

解析

解:(1)①中为了不引入其它杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,生成Fe(OH)3,如用氢氧化钠溶液进行沉淀,则沉淀表面含钠离子和氢氧根离子,所以不用;

②根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+,;

③由于Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,所以一般将Fe2+先氧化成Fe3+,再调节溶液的pH=4,形成Fe(OH)3沉淀;

故答案为:Fe(OH)3

(2)①用氢氧化钠溶液,会引入新的杂质,沉淀表面含钠离子和氢氧根离子,为了不引入其它杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,

故答案为:氨水;不会引进新的杂质;

(3)②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3

故答案为:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3

(4)铁离子的浓度小于1×10-5mol•L-1时就认为沉淀完全,则c(OH- )===1×10-10mol/L,c(H+)=1×10-4mol/L,pH=-lg1×10-4=4,

故答案为:4;

(5)A.根据H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中被还原成水,不引进杂质、不产生污染,故A正确;

B.根据Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,形成Fe(OH)2沉淀Fe2+沉淀不完全,故B错误;

C.原来溶液是酸性较强,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀.而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故C正确;

D.氢氧化铜或碱式碳酸铜与H+反应,H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀,以Cu2+形式存在,而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故D正确;

E.在pH>4的溶液中Fe3+全部以Fe(OH)3完全沉淀,Fe3+一定不能大量存在,故E正确;

故选:ACDE.

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(2015•黄冈模拟)以硼镁矿( 2MgO.B2O3.H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3 )为原料生产硼酸的工艺流程如下:

已知:表一:不同温度下H3BO3的溶解度

表二:不同物质沉淀完全时的pH

(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,应采取的措施为______

(2)“浸出液”显酸性,含有H3BO3、Mg2+和SO42-,还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质.“除杂”时,向浸出液中依次加入适量目H2O2和MgO,可以除去的杂质离子为______,的作用为______(用离子方程式表示).

(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的为______

(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示,且溶液的沸点随压强增大而升高.为了从“母液”中充分回收 MgSO4.H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,______

(5)已知25℃时,硼酸( H3BO3)溶液中存在如下平衡:HBO3(aq)+H2O(l)⇌[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)  K=5.7×10-10;25℃时,0.7mol.L-1硼酸溶液中c(H)+______mol.L-1

(6)已知25℃时:

下列说法正确的是______(填选项字母).

A.碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生

B.碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生

C.等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者>后者

D.等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH:前者>后者.

正确答案

解:(1)CaCO3与硫酸反应生成二氧化碳、硫酸钙和水,该反应的化学方程式为:CaCO3 (粉末)+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑,由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,故应分批加入H2SO4

故答案为:应分批加入H2SO4

(2)加适量H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,所以H2O2的作用是:H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O,加MgO调节PH,使Fe3+、Al3+转化为沉淀而除去,所以除去的离子有Fe3+、Fe2+、Al3+

故答案为:Fe3+、Fe2+、Al3+;H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;

(3)有题目信息可知:H3BO3的溶解度随温度的升高而增大,所以要采用“热过滤”,以防温度下降时H3BO3从溶液中析出;

故答案为:防止温度下降时H3BO3从溶液中析出;

(4)根据图可知温度越高MgSO4•H2O的溶解度越小,由于溶液的沸点随压强增大而升高,为了防止溶液沸腾,应该在较高的压强条件下加热,使MgSO4•H2O结晶析出,

故答案为:加压升温结晶;

(5)25℃时0.7mol•L-1 硼酸溶液中H+的浓度:c(H+)==mol/L≈2×10-5mol•L-1,故答案为:2×10-5mol•L-1

(6)相同温度、浓度下,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其酸根离子的水解能力越小,根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以离子水解能力碳酸根离子>碳酸氢根离子>醋酸根离子,

A.酸性H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以碳酸钠溶液滴入硼酸中生成碳酸氢钠和硼酸钠,没有气体生成,故A错误;

B.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸钠溶液滴入醋酸中生成醋酸钠、水和二氧化碳,所以能看到有气泡生成,故B正确;

C.酸性H2CO3>H3BO3,所以碳酸的电离程度大于硼酸,则等浓度的碳酸和硼酸溶液比较,碳酸的酸性大于硼酸,所以pH:前者<后者,故错误;

D.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸根离子水解能力大于醋酸根离子,则等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较,pH:前者>后者,故D正确;

故答案为:BD.

解析

解:(1)CaCO3与硫酸反应生成二氧化碳、硫酸钙和水,该反应的化学方程式为:CaCO3 (粉末)+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑,由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,故应分批加入H2SO4

故答案为:应分批加入H2SO4

(2)加适量H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,所以H2O2的作用是:H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O,加MgO调节PH,使Fe3+、Al3+转化为沉淀而除去,所以除去的离子有Fe3+、Fe2+、Al3+

故答案为:Fe3+、Fe2+、Al3+;H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;

(3)有题目信息可知:H3BO3的溶解度随温度的升高而增大,所以要采用“热过滤”,以防温度下降时H3BO3从溶液中析出;

故答案为:防止温度下降时H3BO3从溶液中析出;

(4)根据图可知温度越高MgSO4•H2O的溶解度越小,由于溶液的沸点随压强增大而升高,为了防止溶液沸腾,应该在较高的压强条件下加热,使MgSO4•H2O结晶析出,

故答案为:加压升温结晶;

(5)25℃时0.7mol•L-1 硼酸溶液中H+的浓度:c(H+)==mol/L≈2×10-5mol•L-1,故答案为:2×10-5mol•L-1

(6)相同温度、浓度下,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其酸根离子的水解能力越小,根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以离子水解能力碳酸根离子>碳酸氢根离子>醋酸根离子,

A.酸性H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以碳酸钠溶液滴入硼酸中生成碳酸氢钠和硼酸钠,没有气体生成,故A错误;

B.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸钠溶液滴入醋酸中生成醋酸钠、水和二氧化碳,所以能看到有气泡生成,故B正确;

C.酸性H2CO3>H3BO3,所以碳酸的电离程度大于硼酸,则等浓度的碳酸和硼酸溶液比较,碳酸的酸性大于硼酸,所以pH:前者<后者,故错误;

D.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸根离子水解能力大于醋酸根离子,则等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较,pH:前者>后者,故D正确;

故答案为:BD.

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利用明矾石(主要成分:K2SO4•Al2(SO43•2Al2O3•6H2O,少量杂质Fe2O3)制备氢氧化铝的流程如图所示:

 (1)焙烧炉中反应为:2Al2(SO43+3S═2Al2O3+9SO2; 该反应的氧化剂及被氧化的元素分别是:______;若生成1mol Al2O3,则转移电子数是______个;

(2)熟料溶解时的离子方程式:______

(3)检验废渣中含有Fe2O3所需的试剂:______.所观察到的现象为______

(4)母液中溶质的主要成分的化学式为:______;溶液调节pH后经过滤、洗涤可得Al(OH)3沉淀,证明沉淀洗涤干净的实验操作和现象是:______

正确答案

解:由制备流程可知,明矾石脱水后,在焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2(SO43+3S2Al2O3+9SO2,得到的炉气主要为SO2,熟料中含K2SO4、Al2O3及少量的Fe2O3,然后加NaOH、H2O溶解时,发生Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,废渣中含Fe2O3,溶液中含K2SO4、NaAlO2、Na2SO4,最后加硫酸条件pH,AlO2-转化为Al(OH)3,母液中离子主要有K+、Na+、SO42-,含有溶质为K2SO4、Na2SO4

(1)反应中Al2(SO43→SO2,硫元素化合价由+6价降低为+4价,故Al2(SO43是氧化剂,反应中硫单质中硫元素化合价由0价升高为SO2中+4价,硫单质为还原剂,生成1molAl2O3需要硫的物质的量为1mol×=1.5mol,转移电子的物质的量为1.5mol×4=6mol,转移电子数目为6mol×6.02×1023mol-1=3.612×1024

故答案为:Al2(SO43;3.612×1024

(2)由工艺流程可知,熟料溶解为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,

故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;

(3)因含铁离子的溶液加KSCN溶液变为血红色可检验铁离子,选择HCl溶解固体,KSCN检验铁离子,则检验废渣中含有Fe2O3所需的试剂为HCl、KSCN,

故答案为:HCl、KSCN;溶液显血红色;

(4)由上述分析可知,加硫酸调pH值时,AlO2-转化为Al(OH)3,母液中离子主要有K+、Na+、SO42-,含有溶质为K2SO4、Na2SO4;沉淀洗涤干净则表面不含硫酸根离子,沉淀洗涤干净的实验操作和现象是取最后一次的洗涤液于试管中,加入BaCl2溶液,无白色沉淀产生,证明洗涤干净,

故答案为:K2SO4、Na2SO4;取最后一次的洗涤液于试管中,加入BaCl2溶液,无白色沉淀产生,证明洗涤干净.

解析

解:由制备流程可知,明矾石脱水后,在焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2(SO43+3S2Al2O3+9SO2,得到的炉气主要为SO2,熟料中含K2SO4、Al2O3及少量的Fe2O3,然后加NaOH、H2O溶解时,发生Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,废渣中含Fe2O3,溶液中含K2SO4、NaAlO2、Na2SO4,最后加硫酸条件pH,AlO2-转化为Al(OH)3,母液中离子主要有K+、Na+、SO42-,含有溶质为K2SO4、Na2SO4

(1)反应中Al2(SO43→SO2,硫元素化合价由+6价降低为+4价,故Al2(SO43是氧化剂,反应中硫单质中硫元素化合价由0价升高为SO2中+4价,硫单质为还原剂,生成1molAl2O3需要硫的物质的量为1mol×=1.5mol,转移电子的物质的量为1.5mol×4=6mol,转移电子数目为6mol×6.02×1023mol-1=3.612×1024

故答案为:Al2(SO43;3.612×1024

(2)由工艺流程可知,熟料溶解为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,

故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;

(3)因含铁离子的溶液加KSCN溶液变为血红色可检验铁离子,选择HCl溶解固体,KSCN检验铁离子,则检验废渣中含有Fe2O3所需的试剂为HCl、KSCN,

故答案为:HCl、KSCN;溶液显血红色;

(4)由上述分析可知,加硫酸调pH值时,AlO2-转化为Al(OH)3,母液中离子主要有K+、Na+、SO42-,含有溶质为K2SO4、Na2SO4;沉淀洗涤干净则表面不含硫酸根离子,沉淀洗涤干净的实验操作和现象是取最后一次的洗涤液于试管中,加入BaCl2溶液,无白色沉淀产生,证明洗涤干净,

故答案为:K2SO4、Na2SO4;取最后一次的洗涤液于试管中,加入BaCl2溶液,无白色沉淀产生,证明洗涤干净.

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题型:简答题
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简答题

以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:

在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子.如:

①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;

②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;

③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可.

请回答下列问题:

(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果,Fe2+、Fe3+都被转化为______(填化学式)而除去.

(2)①中加入的试剂应该选择______为宜,其原因是______

(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为______

(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是______(填字母).

A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染

B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤

C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜

D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中

E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在.

正确答案

解:(1)①中为了不引入其它杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,生成Fe(OH)3,如用氢氧化钠溶液进行沉淀,则沉淀表面含钠离子和氢氧根离子,所以不用;

②根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+,;

③由于Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,所以一般将Fe2+先氧化成Fe3+,再调节溶液的pH=4,形成Fe(OH)3沉淀;

故答案为:Fe(OH)3

(2)①用氢氧化钠溶液,会引入新的杂质,沉淀表面含钠离子和氢氧根离子,为了不引入其它杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,

故答案为:氨水;

(3)②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3

故答案为:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3

(4)A.根据H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中被还原成水,不引进杂质、不产生污染,故A正确;

B.根据Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,形成Fe(OH)2沉淀Fe2+沉淀不完全,故B错误;

C.原来溶液是酸性较强,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀.而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故C正确;

D.氢氧化铜或碱式碳酸铜与H+反应,H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀,以Cu2+形式存在,而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故D正确;

E.在pH>4的溶液中Fe3+全部以Fe(OH)3完全沉淀,Fe3+一定不能大量存在,故E正确;

故选:ACDE.

解析

解:(1)①中为了不引入其它杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,生成Fe(OH)3,如用氢氧化钠溶液进行沉淀,则沉淀表面含钠离子和氢氧根离子,所以不用;

②根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+,;

③由于Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,所以一般将Fe2+先氧化成Fe3+,再调节溶液的pH=4,形成Fe(OH)3沉淀;

故答案为:Fe(OH)3

(2)①用氢氧化钠溶液,会引入新的杂质,沉淀表面含钠离子和氢氧根离子,为了不引入其它杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,

故答案为:氨水;

(3)②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3

故答案为:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3

(4)A.根据H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中被还原成水,不引进杂质、不产生污染,故A正确;

B.根据Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,形成Fe(OH)2沉淀Fe2+沉淀不完全,故B错误;

C.原来溶液是酸性较强,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀.而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故C正确;

D.氢氧化铜或碱式碳酸铜与H+反应,H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀,以Cu2+形式存在,而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故D正确;

E.在pH>4的溶液中Fe3+全部以Fe(OH)3完全沉淀,Fe3+一定不能大量存在,故E正确;

故选:ACDE.

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题型:简答题
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简答题

某化学兴趣小组以工业碳酸钙(含少量Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质)生产二水合氯化钙晶体(CaCl2•2H2O)的操作流程为:

(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式______

(2)加入氢氧化钙溶液调节溶液的pH为8.0-8.5,此时Al3+、Fe3+沉淀完全,则滤渣主要成分的化学式为______,若用氢氧化钠溶液除杂则产品中可能混有的物质为______

(3)酸化时加盐酸将溶液的pH调节到4.0左右,其主要目的是______

(4)操作Ⅰ中应包括①蒸发浓缩②冷却结晶③过滤④____________等实验步骤.

(5)为测定样品中CaCl2•2H2O的含量,称取7.350g样品配成200.0mL溶液,与205.0mL0.5000mol/LAgNO3溶液恰好完全反应.

①样品中CaCl2•2H2O的质量分数为______

②若计算出结果有明显偏差,你认为在操作Ⅰ的五个步骤中由______引起的(填序号),理由是______

正确答案

解:(1)碳酸钙与盐酸的反应的方程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;

(2)加入氢氧化钙溶液调节溶液的pH为8.0-8.5,此时Al3+、Fe3+沉淀完全,形成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,此时二氧化硅也不会发生反应,若用氢氧化钠溶液除杂,则氢氧化钠会和盐酸反应生成氯化钠,作为杂质混入产品中,故答案为:Al(OH)3、SiO2、Fe(OH)3;NaCl;

(3)酸化时加盐酸将溶液的pH调节到4.0左右,可以将沉淀铁离子以及铝离子而加入的氢氧化钙中和,故答案为:除去过量的氢氧化钙;

(4)氯化钙溶液获得氯化钙晶体的方法:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,故答案为:洗涤;干燥;

(5)①氯化钙溶液和硝酸银反应的实质是氯离子和银离子之间的反应,根据氯元素守恒,即CaCl2~2AgNO3,设和硝酸银反应的氯化钙的物质的量是x,

              CaCl2 ~2AgNO3~2AgCl

               1                 2

              x             0.205L×0.5000mol/L

解得x=0.05125mol,样品中CaCl2•2H2O的质量分数为×100%=102.5%,故答案为:102.5%;

②对氯化钙晶体加热使之失去结晶水操作中,干燥温度过高时CaCl2•2H2O 晶体失去部分结晶水,会给实验带来误差,故答案为:⑤;干燥温度过高时CaCl2•2H2O 晶体失去部分结晶水.

解析

解:(1)碳酸钙与盐酸的反应的方程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;

(2)加入氢氧化钙溶液调节溶液的pH为8.0-8.5,此时Al3+、Fe3+沉淀完全,形成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,此时二氧化硅也不会发生反应,若用氢氧化钠溶液除杂,则氢氧化钠会和盐酸反应生成氯化钠,作为杂质混入产品中,故答案为:Al(OH)3、SiO2、Fe(OH)3;NaCl;

(3)酸化时加盐酸将溶液的pH调节到4.0左右,可以将沉淀铁离子以及铝离子而加入的氢氧化钙中和,故答案为:除去过量的氢氧化钙;

(4)氯化钙溶液获得氯化钙晶体的方法:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,故答案为:洗涤;干燥;

(5)①氯化钙溶液和硝酸银反应的实质是氯离子和银离子之间的反应,根据氯元素守恒,即CaCl2~2AgNO3,设和硝酸银反应的氯化钙的物质的量是x,

              CaCl2 ~2AgNO3~2AgCl

               1                 2

              x             0.205L×0.5000mol/L

解得x=0.05125mol,样品中CaCl2•2H2O的质量分数为×100%=102.5%,故答案为:102.5%;

②对氯化钙晶体加热使之失去结晶水操作中,干燥温度过高时CaCl2•2H2O 晶体失去部分结晶水,会给实验带来误差,故答案为:⑤;干燥温度过高时CaCl2•2H2O 晶体失去部分结晶水.

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题型:简答题
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简答题

无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等.工业上用铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如图:

(1)氧化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式______

(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2,此反应的离子方程式______

(3)为了测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度,称取无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,再洗涤、灼烧、冷却、称重、计算.试写出样品溶于过量NaOH溶液过程中有关反应的离子方程式:______

(4)工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中,最后一步是由AlCl3•6H2O脱去结晶水制备无水AlCl3,实验这一步操作方法是在______(填试剂)气流中加热.

(5)工业上铝土矿经提纯后可冶炼铝,在950-970℃和冰晶石作用下进行电解,若电解过程中制得2.7吨铝,理论上转移电子的数目为______NA (Al:27)

正确答案

解:(1)根据工艺流程可知氯化炉的产物,经冷却、升华可制备无水AlCl3,说明氯化炉的产物中含有A1C13,冷凝器尾气含有CO,所以Al2O3、C12和C反应,生成A1C13和CO,反应方程式为A12O3+3C12+3C2A1C13+3CO,

故答案为:A12O3+3C12+3C2A1C13+3CO;

(2)Cl2有强氧化性,将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为2C1-.反应离子方程式为SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+

故答案为:SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+

(3)无水AlCl3产品(含杂质FeCl3),溶于过量NaOH溶液过程中,铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀,铝离子与氢氧根离子结合成偏铝酸根和水,离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,

故答案为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;

 (4)AlCl3是强酸弱碱盐,结晶过程中会发生水解,为了防止其发生水解,可在HCl气流中加热脱结晶水,

故答案为:HCl;

(5)2Al2O 34Al+3O2,转移电子的物质的量等于生成铝的物质的量的3倍,2.7吨铝Al的物质的量为100mol,转移电子数为100×3NA=300NA

故答案为:300.

解析

解:(1)根据工艺流程可知氯化炉的产物,经冷却、升华可制备无水AlCl3,说明氯化炉的产物中含有A1C13,冷凝器尾气含有CO,所以Al2O3、C12和C反应,生成A1C13和CO,反应方程式为A12O3+3C12+3C2A1C13+3CO,

故答案为:A12O3+3C12+3C2A1C13+3CO;

(2)Cl2有强氧化性,将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为2C1-.反应离子方程式为SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+

故答案为:SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+

(3)无水AlCl3产品(含杂质FeCl3),溶于过量NaOH溶液过程中,铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀,铝离子与氢氧根离子结合成偏铝酸根和水,离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,

故答案为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;

 (4)AlCl3是强酸弱碱盐,结晶过程中会发生水解,为了防止其发生水解,可在HCl气流中加热脱结晶水,

故答案为:HCl;

(5)2Al2O 34Al+3O2,转移电子的物质的量等于生成铝的物质的量的3倍,2.7吨铝Al的物质的量为100mol,转移电子数为100×3NA=300NA

故答案为:300.

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题型:简答题
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简答题

CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2•6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;

②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)

③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴.

(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式______

(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式______;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式______

(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为______

(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是____________和过滤.制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是______

(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图.向“滤液”中加入萃取剂的目的是______;其使用的最佳pH范围是______

A.2.0~2.5   B.3.0~3.5   C.4.0~4.5    D.5.0~5.5

(6)为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是______.(答一条即可)

正确答案

解:(1)向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等],加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O,

故答案为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;

(2)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,其反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;在酸性条件下,NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;

故答案为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;

(3)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,加Na2CO3调pH至a,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,所以沉淀成分为:Fe(OH)3、Al(OH)3

故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3

(4)利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体,其操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤;

根据题意知,CoCl2•6H2O常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴,为防止其分解,制得的CoCl2•6H2O需减压烘干,

故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;降低烘干温度,防止产品分解;

(5)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;

由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液PH在3.0~3.5之间,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,

故答案为:除去溶液中的Mn2+;B;

(6)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:含有杂质,导致氯离子含量大或结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,

故答案为:粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水.

解析

解:(1)向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等],加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O,

故答案为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;

(2)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,其反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;在酸性条件下,NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;

故答案为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;

(3)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,加Na2CO3调pH至a,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,所以沉淀成分为:Fe(OH)3、Al(OH)3

故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3

(4)利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体,其操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤;

根据题意知,CoCl2•6H2O常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴,为防止其分解,制得的CoCl2•6H2O需减压烘干,

故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;降低烘干温度,防止产品分解;

(5)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;

由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液PH在3.0~3.5之间,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,

故答案为:除去溶液中的Mn2+;B;

(6)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:含有杂质,导致氯离子含量大或结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,

故答案为:粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水.

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