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【題目】氧化鈷(Co2O3)粉體材料在工業(yè)、電子電訊等領域都有著廣闊的應用前景。某銅鈷礦石主要含有CoO(OH) 、CoCO3、Cu2(OH)2CO3SiO2,其中還含有一定量的Fe2O3、MgOCaO等。由該礦石制備Co2O3的部分工藝過程如下:

Ⅰ.將粉碎的礦石用過量的稀H2SO4Na2SO3溶液浸泡。

Ⅱ.浸出液除去含銅的化合物后,向溶液中先加入NaClO3溶液,再加入一定濃度的Na2CO3溶液,過濾,分離除去沉淀a [主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12]。

Ⅲ.向上述濾液中加入足量NaF溶液,過濾,分離除去沉淀b。

Ⅳ.Ⅲ中濾液加入濃Na2CO3溶液,獲得CoCO3沉淀。

V.CoCO3溶解在鹽酸中,再加入(NH4)2C2O4溶液,產生 CoC2O4·2H2O沉淀。分離出沉淀,將其在400 ℃~600 ℃煅燒即得到Co2O3。

請回答:

(1)Ⅰ中,稀硫酸溶解CoCO3的化學方程式是________,加入Na2SO3溶液的主要作用是________

(2)根據圖1、圖2分析:

礦石粉末浸泡的適宜條件應是________

②圖2中銅、鈷浸出率下降的可能原因是________。

(3)Ⅱ中,浸出液中的金屬離子與NaClO3反應的離子方程式:ClO3 + + == Cl + + __________ ,________________

(4)Ⅱ中,檢驗鐵元素完全除去的試劑是________,實驗現象是________。

(5)Ⅱ、Ⅳ中,加入Na2CO3 的作用分別是________、________。

(6)Ⅲ中,沉淀b的成分是MgF2 、________(填化學式)。

(7)Ⅴ中,分離出純凈的CoC2O4·2H2O的操作是________。

【答案】 CoCO3 + H2SO4 == CoSO4 + CO2↑+ H2O Co3+還原為Co2+(或作還原劑 65 ℃~75 ℃、pH 0.5~1.5 pH升高后溶液中c(H+)濃度下降, 使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降 ClO3 + 6Fe2+ + 6H+ == Cl + 6Fe3+ + 3H2O KSCN溶液 溶液不變紅色 調節(jié)溶液的pH 富集Co2+(生成CoCO3沉淀) 【答題空10】CaF2 過濾、洗滌

【解析】試題分析Ⅰ.將粉碎的礦石用過量的稀H2SO4Na2SO3溶液浸泡,目的是為了把CoO(OH) 、CoCO3、Cu2(OH)2CO3等溶解,以提取目標元素并把+3Co還原為+2,此時Fe2O3、MgOCaO等也會溶解鐵由+3價還原為+2;Ⅱ.浸出液除去含銅的化合物后,向溶液中先加入NaClO3溶液把+2價鐵氧化為+3價,再加入一定濃度的Na2CO3溶液,過濾,分離除去沉淀a [主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12],這一步除去了雜質元素鐵。Ⅲ.向上述濾液中加入足量NaF溶液是為了把鈣離子鎂離子除去,過濾,分離除去沉淀氟化鈣氟化鎂,b為氟化鈣和氟化鎂。Ⅲ中濾液加入濃Na2CO3溶液,獲得CoCO3沉淀。V.將CoCO3溶解在鹽酸中,再加入(NH4)2C2O4溶液,產生 CoC2O4·2H2O沉淀。分離出沉淀,將其在400 ~600 ℃煅燒,即得到Co2O3。

(1)Ⅰ中,稀硫酸溶解CoCO3的化學方程式是CoCO3 + H2SO4 == CoSO4 + CO2↑+ H2O,加入Na2SO3溶液的主要作用是將Co3+還原為Co2+(或作還原劑)。

(2)①由圖1、圖2可知,礦石粉末浸泡的適宜條件應是65 ~75 、pH 0.5~1.5。

②圖2中銅、鈷浸出率下降的可能原因是pH升高后,溶液中c(H+)濃度下降, 使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降。

(3)Ⅱ中,浸出液中的金屬離子與NaClO3反應的離子方程式為ClO3 + 6Fe2+ + 6H+ == Cl + 6Fe3+ + 3H2O。

(4)Ⅱ中,檢驗鐵元素完全除去的試劑是KSCN溶液,實驗現象是溶液不變紅色。

(5)Ⅳ中,加入Na2CO3 的作用分別是調節(jié)溶液的pH、富集Co2+(生成CoCO3沉淀)。

(6)Ⅲ中,沉淀b的成分是MgF2 、CaF2。

(7)Ⅴ中,分離出純凈的CoC2O4·2H2O的操作是過濾、洗滌。

練習冊系列答案
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R—HC=CH—R'

R—HC=CH—R'以上R、R'R″代表氫、烷基或芳基等

1D中官能團名稱為_____,A的化學名稱為_____。

2F的結構簡式為_____,則與F具有相同官能團的同分異構體共_____考慮順反異構,不包含F)。

3G生成H的化學方程式為_____反應類型為_____。

4下列說法不正確的是_____選填字母序號)。

a.可用硝酸銀溶液鑒別B、C兩種物質

b.H生成M的反應是加成反應

c.1 mol E最多可以與4 mol H2發(fā)生加成反應

d1 mol M與足量NaOH溶液反應,消耗4 mol NaOH

5以乙烯為起始原料,結合已知信息選用必要的無機試劑,寫出合成的路線用結構簡式表示有機物,用箭頭表示轉化關系,箭頭上注明試劑和反應條件)。__________

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