综合题14.0分
化学

一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:

14.过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为                

15.过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)                。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。

16.过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式____________________。

17.碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是__________。

18.在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是______(填序号)。

19.CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。右图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是______。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑;

解析

铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑;

考查方向

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等。

解题思路

铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,注意该反应中水是反应物;

易错点

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等,难度中等,关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应,是对学生综合能力的考查.是一道不错的能力考查题。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境;

解析

Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O,反应方程式为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;盐酸具有还原性,能被Co2O3·CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境,所以不能盐酸,

故答案为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3·CoO可氧化盐

考查方向

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等。

解题思路

Co3O4和硫代硫酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成硫酸根离子、二价钴离子和水;盐酸具有还原性,能被Co2O3·CoO氧化生成有毒的氯气;

易错点

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等,难度中等,关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应,是对学生综合能力的考查.是一道不错的能力考查题。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;

解析

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↑;

故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;

考查方向

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等。

解题思路

根据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;

易错点

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等,难度中等,关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应,是对学生综合能力的考查.是一道不错的能力考查题。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3

解析

碳酸钠溶液在过程Ⅲ中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;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3

故答案为:调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3

考查方向

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等。

解题思路

碳酸钠溶液在过程Ⅲ中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;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3

易错点

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等,难度中等,关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应,是对学生综合能力的考查.是一道不错的能力考查题。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

A.Na2CO3溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),故A错误;

B.碳酸根离子发生水解以及水的电离,所以溶液中离子浓度:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故B正确;

C.碳酸根离子发生水解以及水的电离,所以溶液中离子浓度:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故C正确;

D.Na2CO3溶液中质子守恒:c(H+)═c(OH-)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故D正确;

故选:BCD;

考查方向

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等。

解题思路

A.根据电荷书恒判断;

B.根据碳酸根离子发生水解以及水的电离判断出离子浓度的大小;

C.根据碳酸根离子发生水解以及水的电离判断出离子浓度的大小;

D.根据质子守恒判断;

易错点

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等,难度中等,关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应,是对学生综合能力的考查.是一道不错的能力考查题。

第6小题正确答案及相关解析

正确答案

CoCl2·2H2O

解析

CoCl2·6H2O~CoCl2

238             130

m             65mg     

解得:m=119mg

A物质的化学式为CoCl2·nH2O,

则有:

CoCl2·6H2O~CoCl2·nH2O    △m

238                                 18(6-n)

119mg                             119mg-83mg

解得:n=2,

所以A物质的化学式为:CoCl2·2H2O,

故答案为:CoCl2·2H

考查方向

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等。

解题思路

根据关系式CoCl2·6H2O~CoCl2求出CoCl2·6H2O的质量,然后再根据差量法求出A物质的化学式。

易错点

本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等,难度中等,关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应,是对学生综合能力的考查.是一道不错的能力考查题。