Question

电子级钴的氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物。其工业制取流程如下：

（1）实验室过滤所需的仪器有铁架台、铁圈、烧杯、          和漏斗。
（2）滤渣A的成分除过量的Co₃（PO₄）₃和Fe(OH)₃外还有          （填化学式），加入CO₃(PO₄)₂的目的是                。
（3）Co与稀硝酸反应生成 Co²⁺的离子方程式为：               。
（4）滤渣B经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析图如下：写出下列化学反应方程式：

①AB段：                      ；
②BC段                    。

Answer 1

（1）玻璃棒（2）Si 调节pH，保证Co²⁺不沉淀，而使铁离子全部沉淀
（3）3Co+8H⁺+2NO₃^-=3Co²⁺+4H₂O+2NO↑    
（4）CoC₂O₄CoO+CO↑+CO₂↑   6CoO+O₂2Co₃O₄

试题分析：（1）实验室过滤所需的仪器有铁架台、铁圈、烧杯、玻璃棒和漏斗。（2）在加入硝酸酸化时钴、Fe都与硝酸发生反应得到硝酸钴、硝酸铁而Si不能与稀硝酸发生反应，所以过滤后存在于滤渣A中。因此滤渣A的主要成分除过量的Co₃（PO₄）₃和Fe(OH)₃外还有Si。加入CO₃(PO₄)₂的目的是调节pH，保证Co²⁺不沉淀，而使铁离子全部沉淀。（3）Co与稀硝酸反应生成 Co²⁺，根据质量守恒定律和电子守恒、电荷守恒，可知该反应的离子方程式为3Co+8H⁺+2NO₃^-=3Co²⁺+4H₂O+2NO↑。（4）滤渣B(CoC₂O₄)灼烧发生分解反应：CoC₂O₄=CoO+CO↑+CO₂↑。得到固体为CoO。n(CoC₂O₄)=14．7g÷147g/mol=0．1mol;根据元素守恒可得m(CoO)=0．1mol×75g/mol=7．5g;而在t₃时固体的质量为8．03g．根据质量守恒定律可知在BC段发生了反应：6CoO+O₂2Co₃O₄。