選修2.3.ppt

1、第三章 化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用,1.了解社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步對(duì)材料的要求。了解化學(xué)對(duì)材料科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。 2了解金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子合成材料、復(fù)合材料和其他新材料的特點(diǎn)，了解有關(guān)的生產(chǎn)原理。 3了解用化學(xué)方法進(jìn)行金屬材料表面處理的原理。 4了解我國(guó)現(xiàn)代材料研究和材料工業(yè)的發(fā)展情況。了解新材料的發(fā)展方向。,一、無(wú)機(jī)非金屬材料 1傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2.新型無(wú)機(jī)非金屬材料,二、金屬材料 1.冶煉金屬的方法 金屬在自然界中的存在形態(tài)及冶煉方法和 有著密切 關(guān)系，根據(jù)不同金屬的活動(dòng)性，常用冶煉方法如下： (1)熱分解法 適用于冶煉汞以后的不活潑金屬。這些金屬的化合物的穩(wěn)定性 較弱。加熱條件下

2、它們的化合物分解生成金屬單質(zhì)。 如加熱HgO：_。,2HgO 2HgO2,金屬活動(dòng)性,(2)熱還原法 可用熱還原法冶煉的金屬，其金屬性比較強(qiáng)，在常見金屬活 動(dòng)性順序中居于中間區(qū)域(ZnCu)。 焦炭還原法 如氧化銅和焦炭共熱：_； 一氧化碳還原法 用氧化鐵煉鐵：_； 氫氣還原法 如WO33H2 W3H2O； 活潑金屬還原法 如鋁粉和三氧化二鉻反應(yīng)：_。,CuOC CuCO,Fe2O33CO 2Fe3CO2,2AlCr2O3 2CrAl2O3,(3)電解法 適用于鋁以前的活潑金屬的冶煉。這些金屬的化合物較難用還原 劑還原，通常采用電解 的方法冶煉。例如： 冶煉鈉：_； 冶煉鎂：_； 冶煉鋁：_。

3、,2NaCl(熔融) 2NaCl2,MgCl2(熔融) MgCl2,2Al2O3(熔融) 4Al3O2,熔融金屬化合物,2.金屬的腐蝕及防止 (1)金屬腐蝕的類型 化學(xué)腐蝕：金屬材料跟其表面接觸到的物質(zhì)(如O2、Cl2等) _而引起的腐蝕。 電化學(xué)腐蝕：不同金屬或 金屬跟 接觸 時(shí)，發(fā)生 ，比較活潑的金屬失去電子而被氧化 引起的腐蝕。,直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不純,電解質(zhì)溶液,原電池反應(yīng),(2)金屬腐蝕的防止及利用 金屬腐蝕的防止方法,金屬腐蝕的利用 金屬的化學(xué)蝕刻、印刷電路的腐蝕、電子元件與集成電路的精細(xì)加工都是利用了金屬腐蝕的原理。,三、高分子化合物與材料 1.高分子化合物的分類,天然高分子 合

4、成高分子 熱塑性塑料(線型) 熱固性塑料(體型),高分子 化合物,按來(lái)源分,按性質(zhì)分,2.新型高分子材料 (1)功能高分子材料 具有某種特定功能的高分子材料，常見的有導(dǎo)電塑料(如聚乙 炔)、離子交換樹脂或交換膜、高分子醫(yī)藥材料、人造器官、 高分子吸水材料、導(dǎo)電高分子化合物等。 (2)復(fù)合材料 常見的復(fù)合材料：_、_等。,組成,基體：起_作用增 強(qiáng)體：起_作用,黏結(jié),增強(qiáng),玻璃鋼,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,3.廢舊高分子材料的回收利用 (1)再生和改性； (2)生物降解或熱裂解生成小分子化工原料； (3)焚燒利用熱能。,幾種重要金屬的冶煉 1.鋼鐵的冶煉,2.鋁的冶煉 (1)原料：鋁土礦(主要成分為A

5、l2O3)。 (2)提純Al2O3 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O， NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3， 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。 (3)電解：加入冰晶石及少量螢石降低Al2O3的熔點(diǎn)。 化學(xué)方程式：2Al2O3 4Al+3O2,【高考警示鐘】(1)煉鋼的目的有三個(gè)方面：降低生鐵中碳的 含量；除去P、S等有害元素；調(diào)整Si、Mn、Cr等合金元素的含 量。 (2)煉鋼開始階段和結(jié)束階段都發(fā)生反應(yīng)：2FeO+Si SiO2+2Fe的反應(yīng)，但其作用不同，前者是調(diào)整合金元素含量， 后者是給鋼脫氧，易分辨不清。 (3)冶煉鋁不能用電解熔融AlC

6、l3的方法(因共價(jià)化合物在熔融 時(shí)不導(dǎo)電)。 (4)高爐煤氣的成分和水煤氣不同，主要成分是CO，容易混淆。,【典例1】(2011浙江高考)鋁生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈由鋁土礦開采、氧化 鋁制取、鋁的冶煉和鋁材加工等環(huán)節(jié)構(gòu)成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)工業(yè)上采用電解氧化鋁-冰晶石(Na3AlF6)熔融體的方法冶煉 得到金屬鋁： 2Al2O3 4Al+3O2 加入冰晶石的作用：_。 (2)上述工藝所得鋁材中往往含有少量Fe和Si等雜質(zhì)，可用電解 方法進(jìn)一步提純，該電解池中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_， 下列可作陰極材料的是_。 A鋁材B石墨C鉛板D純鋁,(3)陽(yáng)極氧化能使金屬表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸為電解液，鋁陽(yáng)極發(fā)

7、生的電極反應(yīng)式為_。 (4)在鋁陽(yáng)極氧化過(guò)程中，需要不斷地調(diào)整電壓，理由是 _。,(5)下列說(shuō)法正確的是_。 A陽(yáng)極氧化是應(yīng)用原電池原理進(jìn)行金屬材料表面處理的技術(shù) B鋁的陽(yáng)極氧化可增強(qiáng)鋁表面的絕緣性能 C鋁的陽(yáng)極氧化可提高金屬鋁及其合金的耐腐蝕性，但耐磨性下降 D鋁的陽(yáng)極氧化膜富有多孔性，具有很強(qiáng)的吸附性能，能吸附染料而呈各種顏色 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)冰晶石的作用； (2)陽(yáng)極氧化使鋁表面生成致密的氧化膜時(shí)發(fā)生的電極反應(yīng)。,【解析】(1)冰晶石主要起降低熔點(diǎn)的作用，節(jié)省能源。 (2)因?yàn)锳l比其他兩種雜質(zhì)活潑，所以優(yōu)先放電，其電極反應(yīng)式為： Al-3e-=Al3+ ；

8、應(yīng)該用所制備金屬的純凈物作為陰極，可選純鋁。 (3)鋁陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Al- 6e- + 3H2O=Al2O3+6H+。 (4)鋁陽(yáng)極表面不斷生成致密的氧化膜，其導(dǎo)電能力比金屬差，電阻 增加，為了保持穩(wěn)定的電流，需要不斷增大電壓。 (5)A項(xiàng)，陽(yáng)極氧化是應(yīng)用電解池原理進(jìn)行金屬材料表面處理的技術(shù)； B項(xiàng)，鋁的陽(yáng)極氧化產(chǎn)生致密氧化膜使鋁導(dǎo)電能力變差、絕緣性增 強(qiáng)；C項(xiàng)，表面形成的氧化物比金屬更耐磨；D項(xiàng)，和金屬單質(zhì)鋁相 比，氧化物有多孔性結(jié)構(gòu)，有很強(qiáng)的吸附能力，能吸附各種顏色的 染料。所以選B、D。,答案：(1)降低熔點(diǎn) (2)Al-3e-=Al3+ D (3) 2Al-6e-+3H2O=Al

9、2O3+6H+ (4)鋁陽(yáng)極表面不斷生成氧化物，電阻增大，為了保持穩(wěn)定的電流，需要不斷增大電壓 (5)B、D,【互動(dòng)探究】(1)工業(yè)上采用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁，為什么不采用電解熔融MgO冶煉鎂？ 提示：(1)MgO的熔點(diǎn)高，使其熔化要消耗大量能量。 (2)向(3)電解后的廢電解液中加入碳酸氫鈉溶液后會(huì)產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是什么？ 提示：HCO3-與H+反應(yīng)，使c(H+)減小，c(OH-)增大，生成Al(OH)3沉淀。,高分子材料的合成及特點(diǎn) 1.合成高分子化合物的重要化學(xué)反應(yīng),含義,單體 特征,單體種 類數(shù),高聚物 特征,許多小分子（含不飽和 鍵）通過(guò)加成反應(yīng)形成高 聚

10、物的聚合反應(yīng),許多小分子通過(guò)縮合形成 高聚物，同時(shí)有小分子生 成的聚合反應(yīng),含不飽和鍵如碳碳雙鍵、 碳碳三鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu),含有能夠相互反應(yīng)的官能 團(tuán)，如COOH和OH、 NH2等,相同或不同的單體,相同或不同的單體,鏈節(jié)與單體的組成相同,鏈節(jié)與單體的組成不同,產(chǎn)物 種類,只有高聚物,高聚物和小分子,舉例,2.線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)高分子材料的比較,【高考警示鐘】(1)高分子的單體和鏈節(jié)區(qū)分不清，是失分的一個(gè)重要方面。 (2)高分子都是混合物，認(rèn)識(shí)不到位時(shí)容易失分。判斷高分子是否是混合物的方法是測(cè)定其有沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。 (3)由高分子判斷單體的方法掌握不好，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。 (4)縮合聚合反應(yīng)中有小分子

11、生成，這是區(qū)別于加成聚合反應(yīng)的特征之一。,【典例2】玻璃鋼可由酚醛樹脂和玻璃纖維制成。 (1)酚醛樹脂由苯酚和甲醛縮聚而成，反應(yīng)有大量熱放出，為防止溫度過(guò)高，應(yīng)向已有苯酚的反應(yīng)釜中_加入甲醛，且反應(yīng)釜應(yīng)裝有_裝置。 (2)玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、_和石灰石(或長(zhǎng)石)高溫熔融而成，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 (3)玻璃鋼中玻璃纖維的作用是_。 玻璃鋼具有_等優(yōu)異性能(寫出兩點(diǎn)即可)。,(4)下列處理廢舊熱固性酚醛塑料的做法合理的是_。 a.深埋 b.粉碎后用作樹脂填料 c.用作燃料 d.用有機(jī)溶劑將其溶解，回收樹脂 【解題指南】解答本題要注意以下兩點(diǎn)： (1)玻璃鋼是一種復(fù)合

12、材料，不是普通玻璃。 (2)玻璃鋼中酚醛樹脂為基體，玻璃纖維為增強(qiáng)體。 【解析】(1)為防止溫度過(guò)高，應(yīng)間歇性地加入甲醛，并且有 散熱(冷卻)裝置。 (2)利用石灰石、純堿、石英砂制玻璃的方程式為： Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2， CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2。,(3)玻璃鋼是將玻璃纖維和高分子材料復(fù)合而成的復(fù)合材料，其中 玻璃纖維的作用是增強(qiáng)體，合成材料是基體；它具有強(qiáng)度高、質(zhì)量 輕、耐腐蝕、抗沖擊、絕緣性能好等優(yōu)良性能。 (4)廢舊合成材料的再生利用主要有三條途徑： 通過(guò)再生和改性，重新做成多種有用的材料和制品； 采用熱裂解或化學(xué)處理方法使其分解，用于制備多

13、種化工原料； 將廢舊的聚合物作為燃料回收利用熱能，但熱固性酚醛塑料不易 燃燒。故b正確，c錯(cuò)誤。因?yàn)樗芰仙盥竦叵乱话倌暌膊桓癄€，造成 嚴(yán)重的“白色污染”，故a錯(cuò)；酚醛塑料不能溶解于有機(jī)溶劑，故d 錯(cuò)。,答案：(1)緩慢 冷卻 (2)純堿 SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2， SiO2CaCO3 CaSiO3CO2 (3)增強(qiáng)作用(或骨架作用) 質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、抗腐蝕、 抗沖擊、絕緣性好等(任意答出兩點(diǎn)即可) (4)b,【誤區(qū)警示】(1)加入甲醛時(shí)逐滴、少量、適量等均描述不正確，緩慢并沒(méi)有量的限制。 (2)制玻璃的反應(yīng)中兩個(gè)方程式的條件需寫正確，寫成加熱或不寫條件的為錯(cuò)誤答案。 (3)玻

14、璃鋼的性能描述不夠規(guī)范。耐高溫、耐磨(損)、硬度高等均不準(zhǔn)確。,1.根據(jù)陶瓷的生產(chǎn)原理，可以得出硅酸鹽工業(yè)的一般特點(diǎn)是( ) 以含硅物質(zhì)作為原料 主要產(chǎn)物是硅酸鹽 反應(yīng)條件是高溫 反應(yīng)原理是復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化 A.只有 B.只有 C. D.只有 【解析】選C。傳統(tǒng)陶瓷多是將黏土與水的混合物通過(guò)高溫?zé)Y(jié)制 成。其生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化和物理變化。故 正確，應(yīng)選C。,2.石灰石、生石灰和熟石灰均是重要的化工原料，下列工業(yè)生產(chǎn)中，可能用到上述原料的是( ) 煉鐵煉鋼從海水中提取鎂鋁的冶煉 制水泥制玻璃制漂白粉燒制陶瓷 A.B. C.D.全部,【解題指南】解答本題時(shí)注意以下三點(diǎn)： (1)煉

15、鐵、制水泥、制玻璃要用石灰石作原料； (2)煉鋼要用生石灰除硫、磷； (3)從海水中提取鎂、制漂白粉要用熟石灰。 【解析】選B。燒制陶瓷需黏土或瓷土，不需上述原料，鋁的冶煉也不用上述物質(zhì)作原料。,3.(2011海南高考)下列敘述正確的是( ) A.“接觸法”制H2SO4時(shí)，催化氧化階段的反應(yīng)原理為： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0 B海水提鎂的主要步驟為： CaCO3(s) 鹽酸 電解 海水 Ba(OH)2(s) MgCl2(aq) Mg(l)+Cl2(g) C普通水泥的主要成分是硅酸鈣 D黏土的主要成分是三氧化二鋁,【解析】選A。工業(yè)上用電解熔融MgCl2的方法冶煉單質(zhì)鎂，用惰

16、性電極電解MgCl2溶液生成Mg(OH)2沉淀、H2和Cl2，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；普通水泥的主要成分是硅酸二鈣、硅酸三鈣和鋁酸三鈣，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；黏土的主要成分是鋁硅酸鹽，不是三氧化二鋁，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。,4.下列敘述正確的是( ) 工業(yè)上合成非氧化物陶瓷氮化硅(Si3N4)需要在高溫、空氣氣氛中進(jìn)行 鋼鐵制品銹蝕主要是因?yàn)殇撹F中含有碳而發(fā)生原電池反應(yīng)，因此生鐵煉鋼時(shí)要盡可能完全除去生鐵中的碳 建設(shè)三峽大壩需要使用大量水泥，水泥是硅酸鹽材料 夏天人們使用由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來(lái)保護(hù)眼睛 太陽(yáng)能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能 A.B.C.D.,【解析】選D。合成Si3N4應(yīng)隔

17、絕空氣，防止生成SiO2，錯(cuò)；煉鋼不能完全除去碳，錯(cuò)；Cu2O制造紅色玻璃，變色眼鏡中添加的是AgBr，錯(cuò)。 【誤區(qū)警示】本題易錯(cuò)判正確。工業(yè)上合成氮化硅陶瓷不能在空氣中合成，因?yàn)楣枘芘c氧氣反應(yīng)；變色玻璃中含有感光材料，氧化亞銅不是感光材料。,5.關(guān)于高分子化合物性質(zhì)的敘述不正確的是( ) A.硫化橡膠為體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) B.從實(shí)驗(yàn)測(cè)得的某高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量和小分子的相對(duì)分子質(zhì)量含義不同 C.線型結(jié)構(gòu)的高分子材料分子間是靠分子間作用力緊密結(jié)合的，所以它的強(qiáng)度一定小 D.線型結(jié)構(gòu)的高分子，可帶支鏈，也可不帶支鏈,【解析】選C。高分子的相對(duì)分子質(zhì)量是平均相對(duì)分子質(zhì)量，而小分子的相對(duì)分子質(zhì)量是確

18、定的；線型結(jié)構(gòu)的高分子，許多鏈聚集在一起時(shí)，相互間的纏繞使得許多分子間接觸的地方以分子間作用力緊密結(jié)合，使高分子材料的強(qiáng)度大大增加，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力就越強(qiáng)。,6.(2012菏澤模擬)世界鋰離子電池每年總產(chǎn)量超過(guò)25億只，鋰電池消耗量巨大，對(duì)不可再生的金屬資源的消耗是相當(dāng)大的。因此鋰離子電池回收具有重要意義，其中需要重點(diǎn)回收的是正極材料，其主要成分為鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電乙炔黑(一種炭黑)、鋁箔以及有機(jī)黏接劑。某回收工藝流程如下：,(1)上述工藝回收到的產(chǎn)物有。 (2)廢舊電池可能由于放電不完全而殘留有游離態(tài)的鋰，為了安全對(duì)拆解環(huán)境的要求是：。 (3)堿浸時(shí)主要反應(yīng)的離子方程

19、式為：。 (4)酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。如果用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能達(dá)到溶解的目的，但不利之處是。 (5)生成Li2CO3的化學(xué)反應(yīng)方程式為：。已知Li2CO3在水中的溶解度隨著溫度升高而減小，最后一步過(guò)濾時(shí)應(yīng)該。,【解析】(1)由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可看出，其終端物質(zhì)為Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3 ，為上述工藝回收到的產(chǎn)物。 (2)鋰是活潑的堿金屬單質(zhì)，易被空氣中的氧氣和水分氧化導(dǎo)致自燃，故應(yīng)隔絕空氣和水分。 (3)鋁箔可與燒堿發(fā)生反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 (4)濾渣的主要成分為L(zhǎng)iCoO2，在酸性條件下被H2O2還原為CoSO4；Li

20、CoO2有強(qiáng)氧化性可將HCl氧化為氯氣，造成環(huán)境污染。 (5)Li2SO4和Na2CO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Li2CO3，為減少Li2CO3的流失應(yīng)在溫度較高下過(guò)濾。,答案：(1)Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3 (2)隔絕空氣和水分 (3)2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 (4)2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O 有氯氣生成，污染較大 (5)Li2SO4+Na2CO3=Na2SO4+Li2CO3 較高溫度下過(guò)濾,7.材料是人類生存和社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同的材料功能各不 相同。以下都是有關(guān)材料的內(nèi)容，試根據(jù)所給內(nèi)容回答問(wèn)題。

21、(1)氫能是未來(lái)能源最佳選擇之一，氫能的利用涉及氫的儲(chǔ)存、 輸送和使用。貯氫合金是解決氫的儲(chǔ)存等問(wèn)題的重要材料。貯氫 合金中最具代表性的是鑭-鎳合金(LaNi5)，已知LaNi5(s)+3H2(g) LaNi5H6(s) H=-31.77 kJmol-1。鑭-鎳合金的熔點(diǎn)比 鑭、鎳的熔點(diǎn)_(填“高”、“低”或“介于兩者之 間”)，根據(jù)反應(yīng)原理，形成LaNi5H6的化學(xué)反應(yīng)條件是_。 最近有人提出可以研制出一種性能優(yōu)越的催化劑，可以大大提高 貯氫合金的貯氫能力，你認(rèn)為該講法可信嗎？_(填“可 信”或“不可信”)，其理由是_。,(2)無(wú)機(jī)非金屬材料是日常生活中不可缺少的物質(zhì)，它們往往具 有高強(qiáng)度、

22、耐高溫、耐腐蝕的特點(diǎn)。Si3N4就是一種重要的精細(xì) 陶瓷，合成氮化硅的方法之一為：3SiO2+6C+2N2 Si3N4 + 6CO。在上述反應(yīng)中氧化劑為_。 (3)有機(jī)高分子材料形式多樣，ABS樹脂廣泛用于制造電訊器 材、汽車、飛機(jī)零部件和各種儀器的外殼，它的結(jié)構(gòu)可以表示 為 試寫出對(duì)應(yīng)單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH2CHCN、_、_。,(4)高分子吸水樹脂可以由聚乙烯醇( )和 聚丙烯酸鹽( )交聯(lián)得到，從結(jié)構(gòu)上看 該高分子吸水材料具有吸水性，原因是它們都具有_ 基團(tuán)。,【解析】(1)合金的熔點(diǎn)比各單一組分的熔點(diǎn)低；根據(jù)反應(yīng)方程式可知生成貯氫合金的反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，加大壓強(qiáng)、降低溫度有利于合

23、金的生成；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能改變平衡，更不能提高合金的貯氫能力。 (2)由反應(yīng)方程式可知N元素化合價(jià)降低，C元素化合價(jià)升高，故N2為氧化劑。,(3)由高聚物的鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析可知應(yīng)由三種單體聚合 生成，單體有 (4)由結(jié)構(gòu)分析知該吸水材料的分子中有OH和COO-，都 屬于親水基團(tuán)。,答案：(1)低 低溫、高壓 不可信 該反應(yīng)是可逆 反應(yīng)，使用催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能使平衡移動(dòng)，更不 可能大大提高貯氫合金的貯氫能力 (2)N2 (3)CH2CHCHCH2 (4)親水 【誤區(qū)警示】催化劑對(duì)可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，只能加快反應(yīng)的速率， 不能使平衡移動(dòng)，故使用催化劑不能提高該合金的貯氫能力。,8

24、.(2012東營(yíng)模擬)CoCl26H2O是一種飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取CoCl26H2O的一種新工藝流程如圖：,已知：鈷與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Co2HCl CoCl2 H2。 CoCl26H2O的熔點(diǎn)為86 ，易溶于水、乙醚等；常溫下穩(wěn) 定無(wú)毒，加熱至110120 時(shí)，失去結(jié)晶水變成有毒的無(wú)水 氯化鈷。 部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見表：,請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)在上述新工藝中，用“鹽酸”代替原工藝中“鹽酸與硝酸的混酸”直接溶解含鈷廢料，其主要優(yōu)點(diǎn)為_。 (2)加入過(guò)氧化氫反應(yīng)的離子方程式是_； 加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a，a的范圍是_，pH調(diào)至a后

25、過(guò)濾，再用試劑X將濾液的pH調(diào)節(jié)至23，所用的試劑X為_。 (3)操作包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，它們是_、_ 和過(guò)濾；制得的CoCl26H2O需減壓烘干的原因是_。 (4)在實(shí)驗(yàn)室中，為了從上述產(chǎn)品中獲得純凈的CoCl26H2O，采用的方法是_。,【解析】(1)含鈷廢料雜質(zhì)Fe、Al與HNO3反應(yīng)產(chǎn)生氮的氧化物，污染環(huán)境，新工藝改為鹽酸，避免氮的氧化物的生成，防止產(chǎn)品中混有硝酸鹽，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和純度。 (2)加入過(guò)氧化氫氧化Fe2+:2Fe2+H2O2+2H=2Fe3+2H2O ；加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH ，使Fe3+、Al3+沉淀，不能使Co2+沉淀，應(yīng)控制pH為5.27.6 ，為更多的得到目標(biāo)產(chǎn)物，應(yīng)加入鹽酸。,(3)由溶液轉(zhuǎn)化為晶體必須要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；因CoCl26H2O加熱至110120 時(shí)，失去結(jié)晶水變成有毒的無(wú)水氯化鈷，所以要降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解。 (4)CoCl26H2O易溶于水、乙醚，將產(chǎn)品溶于乙醚過(guò)濾后，再蒸餾，可提高純度。,答案：(1)減少有毒氣體的排放，防止大氣污染；防止產(chǎn)品中混有硝酸鹽 (2)2Fe2+H2O2+2H=2Fe3+2H2O 5.27.6 鹽酸 (3)蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解 (4)將產(chǎn)品溶于乙醚過(guò)濾后，再蒸餾,9.(2011新課標(biāo)全國(guó)卷)普通紙張的主要成分是纖維素，在早期