Question

5．有關(guān)鈷和鐵化合物的性質(zhì)見下表

分子式	溶度積Ksp	沉淀完全時(shí)的pH	氯化鈷晶體的性質(zhì)
Co（OH）2	5.9×10-15	9.4	CoCl2•6H2O呈紅色，常溫下穩(wěn)定．110～120℃時(shí)脫水變成藍(lán)色無水氯化鈷
Fe（OH）2	1.6×10-14	9.6
Fe（OH）3	1.1×10-36	3.7

用含鈷廢料（含少量鐵）可制備氯化鈷：Co+2HCl═CoCl₂+H₂↑．工藝流程如下：

試回答：
（1）“凈化除鐵”中，寫出加入H₂O₂時(shí)反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）②步中用Na₂CO₃調(diào)pH≈4的原因是碳酸鈉可與鹽酸反應(yīng)，降低溶液的酸性，增大pH，使鐵離子沉淀完全．
（3）“濾液”中所含主要溶質(zhì)的化學(xué)式是CoCl₂、NaCl、HCl．
（4）為防止CoCl₂•6H₂O脫水，“干燥”時(shí)可采用的方法或操作是減壓烘干晶體表面的水分，或常溫下晾干，或常溫下鼓風(fēng)吹干，或低于100度小心烘干等．

Answer 1

分析 （1）雙氧水具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為正三價(jià)；
（2）根據(jù)K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）×c³（OH^-），pH=-lgc（H⁺），可知，pH＞4Fe（OH）₃沉淀完全；
（3）當(dāng)除盡Fe³⁺后，濾液中所含溶質(zhì)有NaCl、CoCl₂；
（4）根據(jù)CoCl₂•6H₂O呈紅色，常溫下穩(wěn)定．110°C～120°C時(shí)脫水變成藍(lán)色無水氯化鈷進(jìn)行解答．

解答 解：（1）雙氧水具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為正三價(jià)，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）濾液中（Fe³⁺）≤1.0×10^-5mol/L時(shí)，可視為Fe³⁺沉淀完全，K_sp[Fe（OH）₃]=1.0×10^-35=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=1.0×10^-5mol•L^-1×c³（OH^-），所以c（OH^-）=10^-10mol•L^-1，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$mol•L^-1=10^-4mol•L^-1，PH=-lgc（H⁺）=-lg10^-4=4，所以為了使Fe³⁺完全沉淀，用Na₂CO₃調(diào)pH≈4，碳酸鈉可與鹽酸反應(yīng)，降低溶液的酸性，增大pH，使鐵離子沉淀完全，
故答案為：碳酸鈉可與鹽酸反應(yīng)，降低溶液的酸性，增大pH，使鐵離子沉淀完全；
（3）除去Fe³⁺，濾液中主要含有NaCl、CoCl₂、以及極少量的HCl，
故答案為：CoCl₂、NaCl、HCl；
（4）因CoCl₂•6H₂O在110°C～120°C時(shí)脫水變成藍(lán)色無水氯化鈷，所以不能用高溫烘干，為了防止CoCl₂•6H₂O脫水，“干燥”時(shí)宜采用的方法或操作是減壓烘干晶體表面的水分，或常溫下晾干，或常溫下鼓風(fēng)吹干，或低于100度小心烘干等，
故答案為：減壓烘干晶體表面的水分，或常溫下晾干，或常溫下鼓風(fēng)吹干，或低于100度小心烘干等．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了制備氯化鈷的工藝流程，掌握它們的反應(yīng)原理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．