Question

（15分）CoCl2·6H2O是一種飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑。一種利用水鉆礦（主要成分為CO2O3、Co

（OH）3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2·6H2O的工藝流程如下：

已知：①浸出液含有的陽離了主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等：

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：（金屬離子濃度為：0．01 mo1·L-l）

③CoCl2·6H2O熔點為86℃，加熱至110～120℃時，失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷。

（1）寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。

（2）寫出NaC1O3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式 ；若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時，可能會生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式 。

（3）“加Na2CO3調(diào)pH至a'’，過濾所得到的沉淀成分為____ 。

（4）萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖。向“濾液”中加入萃取劑的目的是 ：其使用的最佳pH范圍是____ 。

A．2．0～2．5 B．3．0～3．5 C．4．0～4．5 D．5．0～5．5

（5）“操作l”中包含3個基本實驗操作，它們依次是 、 和過濾。制得的CoC12·6H2O在烘干時需減壓烘干的原因是 。

（6）為測定粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O含量，稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水，加入足量AgNO3溶液，過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%，其原因可能是 。（答一條即可）

 

Answer 1

27.（15分）（1）Co2O3+SO32－+4H+=2Co2++SO42－+2H2O （2分）

（2）ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O （2分） ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O （2分）

（3）Fe(OH)3 Al(OH)3 （2分）

(4)除去溶液中的Mn2+ （1分） B （1分）

（5）蒸發(fā)(濃縮)、冷卻(結(jié)晶) （2分） 降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解（1分）

（6）粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水 （2分）

【解析】

試題分析：（1）亞硫酸鈉常作為還原劑，水鉆礦中的CO2O3需轉(zhuǎn)化成Co2+，故CO2O3在酸性條件下和亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故為：Co2O3+SO32－+4H+=2Co2++SO42－+2H2O；（2）浸出液Fe2+，需將亞鐵離子氧化為鐵離子，再通過調(diào)節(jié)pH而除去，故氯酸鈉的作用是將亞鐵離子氧化為鐵離子，故為：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；氯酸根離子和氯離子在酸性條件下會生成氯氣；（3）調(diào)節(jié)pH目的是除去雜質(zhì)，根據(jù)表格信息和流程圖可知，通過調(diào)節(jié)pH除去鐵離子和鋁離子，故沉淀為氫氧化鐵和氫氧化鋁；（4）通過分析流程圖可知還需要除去Mn2+，根據(jù)題目信息可知，加入萃取劑的目的就是除去錳離子；由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系可知，調(diào)節(jié)溶液PH在3.0～3.5之間，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+轉(zhuǎn)化為Co（OH）2沉淀；（5）由溶液得到結(jié)晶水合物的基本操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；減壓烘干的目的是防止水合物分解；（6）根據(jù)CoCl2?6H2O的組成分析，造成產(chǎn)品中CoCl2?6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%的原因可能是：1、含有雜質(zhì)，導(dǎo)致氯離子含量大，2、結(jié)晶水化物失去部分水，導(dǎo)致相同質(zhì)量的固體中氯離子含量變大。

考點：。