题目内容
19.CoC12•6H20是一种饲料营养强化剂.一种利用水钴矿[主要成分为Co203、Co(OH)3,还含少量Fe203、A1203、MnO等]制取CoC12•6H20的工艺流程如图1:![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201507/102/658a0ab0.png)
己知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等; ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(2)写出浸出液中加氧化剂H202发生反应的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(3)加Na2C03调pH至5.2的目的是完全沉淀Fe3+、Al3+.
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2.萃取剂的作用是除去溶液中的Mn2+;其使用的较适宜pH范围是B.
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5
(5)为测定粗产品中CoC12•6H20的含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgN03溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.若沉淀未烘干就直接称量,则会导致粗产品中CoCl2•6H20的质量分数的计算结果大于实际值(填大于、等于或小于).
分析 含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,向溶液中加入NaF溶液,除去钙镁离子,然后过滤得到的滤液中II中加入萃取剂,萃取后溶液加入草酸铵,得到草酸钴,
(1)亚硫酸钠具有还原性,能还原氧化性离子;
(2)过氧化氢氧化氧化亚铁离子为铁离子,调节溶液PH便于沉淀Fe3+除去;
(3)根据铝离子、铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成沉淀和二氧化碳进行解答;
(4)滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是除去锰离子;根据图知,调节溶液PH在3.0~3.5之间,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀;
(5)原理是利用氯离子守恒,用称量出的氯化银质量计算氯元素物质的量,得到CoC12•6H20物质的量,计算CoC12•6H20含量分析;
解答 解:(1)亚硫酸钠具有还原性,能还原氧化性离子Fe3+、Co3+,所以浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe3+、Co3+还原,故答案为:将Fe3+、Co3+还原;
(2)浸出液中加氧化剂H202发生反应是酸性条件小氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,加Na2CO3调pH至a,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,所以沉淀成分为:Fe(OH)3、Al(OH)3,加Na2C03调pH至5.2的目的是完全沉淀Fe3+、Al3+,
故答案为:完全沉淀Fe3+、Al3+;
(4)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;
由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液PH在3.0~3.5之间,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,
故答案为:除去溶液中的Mn2+;B;
(5)称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgN03溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.若沉淀未烘干就直接称量,称量氯化银质量增大,氯元素物质的量增大,所以会导致粗产品中CoCl2•6H20的质量分数的计算结果大于实际值,
故答案为:大于.
点评 本题通过制取CoCl2•6H2O的工艺流程,考查了物质制备方案的设计,题目难度中等,理解工艺流程图、明确实验操作与设计及相关物质的性质是解答本题的关键,试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
A. | CO2,CH4,O2等均是温室效应的气体 | |
B. | 使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一 | |
C. | 磁共振谱可以鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷 | |
D. | 合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺 |
A. | c>b>d>a | B. | b>a>d>c | C. | a>d>b>c | D. | 无法确定 |
A. | 乙酸(乙酸钠、水):加入硫酸,后结晶、过滤 | |
B. | 乙酸乙酯(乙酸):加入饱和碳酸钠溶液,后分液 | |
C. | 苯(苯酚):加入浓溴水,后过滤 | |
D. | 氢氧化铁胶体(FeCl3):渗析 |
A. | ①中盐酸只做还原剂 | |
B. | 上述实验中,共有两个氧化还原反应 | |
C. | 实验②中FeCl2被氧化 | |
D. | 实验③发生的是同主族元素单质间的置换反应 |