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题目
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(18分)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CoxOy,的工艺流程简图如下:


(1)电解时废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,盐酸的作用是______。
(2)通人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pH最大范围是____________。
(3)实验测得NH4HCO3溶液显碱性,制备CoCO3时,选用的加料方式是_______(填代号),原因是_______。
a.将滤液与NH4HCO3溶液同时加入到反应容器中
b.将滤液缓慢加入到盛有NH4HCO3溶液的反应容器中
c.将NH4HCO3溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中
写出生成CoCO3的离子方程式______________________________________。
(4)实验中获得的若洗涤不充分,在焙烧时会产生污染性气体,该污染性气体的成分为_______________(填化学式)。
(5)实验室用下列装置制取,并测定其化学式。

①装置A制得的中含有少量Cl2,则装置B中所盛放的试剂为______(填代号)。
a.NaHCO3溶液    b.NaOH溶液    c.KMnO4溶液    d.饱和NaCI溶液
②在CoCO3完全转化为后,若称得E管增重4.40g,D管内残留物质的质量是8.30g,则生成物的化学式为____________。
③若缺少装置F,则导致的值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
答案
(l)作电解质溶液。(2)3.2≤pH<5.8。
(3)c,防止生成氢氧化钴沉淀;Co2++2HCO3CoCO3↓+CO2↑+H2O。(4)HCl和NH3。(5)①b;②Co2O3。③偏大。
解析

试题分析:由题给工艺流程知,以盐酸为电解质溶液,以废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,进行电解,生成WC,溶液中含有亚铁离子和Co2+,加入双氧水,将亚铁离子氧化为铁离子,通入氨气,调节pH在3.2到5.8之间,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀过滤除去,滤液中含有Co2+,加入碳酸氢铵溶液生成碳酸钴,焙烧生成CoxOy。(l)电解时废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,盐酸的作用是作电解质溶液。(2)通人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pH最大范围是3.2≤pH<5.8。(3)实验测得NH4HCO3溶液显碱性,制备CoCO3时,为防止生成氢氧化钴沉淀,选用的加料方式是c.将NH4HCO3溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中。生成CoCO3的离子方程式为Co2++2HCO3CoCO3↓+CO2↑+H2O。(4)实验中获得的若洗涤不充分会含有氯化铵杂质,在焙烧时氯化铵分解会产生污染性气体HCl和NH3。(5)由题给装置图可知,实验通过测定装置E中的增重,确定生成的二氧化碳的质量,再利用n(C)=n(Co)可知CoxOy中Co的物质的量,进而计算Co的质量,装置D管内残留物质是CoxOy,计算出氧元素质量,再计算氧原子的物质的量,根据原子物质的量之比确定化学式。①装置A中制得的O2中含有少量的Cl2,B装置中所盛放的物质用于吸收Cl2,a、饱和NaHCO3溶液可以吸收氯气,但生成二氧化碳,影响二氧化碳质量的测定,错误;b、NaOH溶液可以吸收氯气,氧气的量不变,正确;c.c.KMnO4溶液不能吸收氯气,错误;d.饱和NaCl溶液不能吸收氯气,错误;选b;②E管增重4.40g是二氧化碳的质量,物质的量为0.1mol,根据化学式CoCO3可知,n(Co)=n(C)=0.1mol,Co的质量为0.1mol×59g/mol=5.9g,D管内残留物质的质量8.30g是CoxOy的质量,CoxOy中氧元素质量为8.3g-5.9g=2.4g,氧原子的物质的量n(O)=0.15mol,n(Co):n(O)=0.1mol:0.15mol=2:3,该钴的氧化物的化学式为Co2O3。③缺少F装置,装置E中碱石灰可以吸收空气中水蒸气、二氧化碳,造成二氧化碳质量偏大,进而Co的质量偏大,x/y的值偏大。
核心考点
试题【(18分)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CoxOy,的工艺流程简图如下:(1)电解时废旧刀具作阳极,不】;主要考察你对电解池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
以Fe为阳极,Pt为阴极,对足量的 Na2SO4 溶液进行电解,一段时间后得到4 mol Fe(OH)3沉淀,此间共消耗水的物质的量为  (               )
A.6molB.8molC.10molD.12mol

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用铂电极电解100mL HNO3与 AgNO3的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24 L 气体(标准状况),则原混合液中Ag+的物质的量浓度为 (              )
A.1mol/LB.2mol/LC.2.5mol/LD.3mol/L

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pH=a的某电解质溶液中,插入两只惰性电极,通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是 (  )
A.H2SO4B.AgNO3C.Na2SO4D.NaOH

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把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为   (   )
A.1︰2︰3B.3︰2︰1 C.6︰3︰1D.6︰3︰2

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下列描述中,不符合生产实际的是     (    )
A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极

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