题目内容
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：
已知：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：(金属离子浓度为：0.01mol/L)
| 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 |
③CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110~120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式________________________。
（2）写出NaClO3发生反应的主要离子方程式_____________________________；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式_______________。
（3）“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为 。
（4）“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是_________、__________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_________；其使用的最佳pH范围是________________。
A．2.0~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5 D．5.0~5.5
（6）为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是_____________________。（答一条即可）
（1）Co2O3+SO32－+4H+=2Co2++SO42－+2H2O （2分）
（2）ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O（每空2分）
（3）Fe(OH)3 Al(OH)3 （2分）
（4）蒸发(浓缩)、冷却(结晶) （2分） 降低烘干温度，防止产品分解（1分）
（5）除去溶液中的Mn2+ B （每空1分）
（6）粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水 （1分）
解析试题分析：（1）向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]
加入盐酸和亚硫酸钠，浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等，所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原，根据电荷守恒和得失电子守恒，反应为：Co2O3+SO32－+4H＋=2Co2＋+SO42－+2H2O；
（2）加入NaClO3，会发生FeCl2中铁元素的化合价+2→+3，失去电子，NaClO3中氯元素的化合价由+5→-1价，得到电子，根据电荷守恒和得失电子守恒，反应为：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O，“浸出液”中加过量NaClO3时，有毒气体是氯气，所以推断是NaClO3和“浸出液”中的氯离子发生了氧化还原反应，ClO3-中Cl元素的化合价由+5价降低为0价，HCl中Cl元素的化合价由-1价升高到0，根据电子守恒及质量守恒定律来配平，所以其方程式为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，离子方程式是ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；
（3）加Na2CO3调pH至5.2，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↑；故答案为：Fe(OH)3、Al(OH)3；
（4）从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体，其操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤，根据题意知，CoCl2·6H2O常温下稳定无毒，加热至110～120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴，为防止其分解，制得的CoCl2·6H2O需减压烘干；
（5）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＋；选B；
（6）根据CoCl2·6H2O的组成分析，造成产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%的原因可能是：含有杂质，导致氯离子含量大，结晶水化物失去部分水，导致相同质量的固体中氯离子含量变大。
考点：考查有关CoCl2·6H2O的工艺流程。
文敬图书课时先锋系列答案工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 | Al（OH）2 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Cu（OH）2 | Pb（OH）2 | Mn（OH）2 |
| 开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
请问答下列问题：
（1）酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是 。
（2）酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-，另含有少量Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+等，其除杂过程如下：
①加入MnO2将Fe2+氧化，其离子反应方程式为 。 ②加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，其主要目的是 。
③加入BaS，除去Cu2+、Pb2+后，再加入NaF溶液，除去 。
（3）从溶液A中回收的主要物质是 ，该物质常用作化肥。（4）MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO4和MnO2，然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2，制得优质MnO2，写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式 。
2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO42—＋2H2O
工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质，其工艺流程如下：
已知：①阳极泥的主要化学成分，如表1所示
表一
| 主要成份 | Cu Ag Au Se Te |
| 百分含量/% | 23．4 12．1 0．9 6．7 3．1 |
②温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响，如表2所示
表二
| | 固定浸出温度 | | | 固定H2SO4浓度 |
| H2SO4浓度 mol/L | 浸出率/% | | 浸出温度/℃ | 浸出率/% |
| Cu Ag Au Se Te | | Cu Ag Au Se Te | ||
| 4 | 95．1 4．67 <0．2 0．83 8．93 | | 30 | 87．1 4．58 <0．2 0．08 6．83 |
| 3 | 94．5 4．65 <0．2 0．28 6．90 | | 40 | 94．5 4．65 <0．2 0．28 6．90 |
| 2 | 78．1 2．65 <0．2 0．05 2．85 | | 50 | 96．1 5．90 <0．2 0．64 8．73 |
（1）步骤I的主要目的为浸出铜，此过程中发生的主要反应的化学方程式为____________分析表2数据，可知步骤I最适合的条件为 。
（2）步骤Ⅱ中，加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子，加入NaCl的目的为____。
（3）步骤Ⅲ的操作方法为 。
（4）步骤Ⅳ中，反应温度为75℃。加入H2O2溶液的作用为 ；此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值，原因为 。
（5）步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为 。
（6）步骤Ⅶ中，Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现，其阴极的电极反应式为 。
（7）步骤Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用____进行分离（填选项字母）。
A．稀硝酸 B．浓盐酸 C．浓氢氡化钠溶液 D．王水
在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中，亚氯酸钠(NaClO2)发挥着重要的作用。下图是生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O；
②常温下，Ksp(FeS)=6．3×10-18；Ksp(CuS)=6．3×10-28；Ksp(PbS)=2．4 ×10-28
（1）反应I中发生反应的离子方程式为 。
（2）从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是 (填写序号)。
a．蒸馏 b．蒸发浓缩 c．过滤 d．冷却结晶 e．灼烧
（3）印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数：
| 弱酸 | HClO2 | HF | H2CO3 | H2S |
| Ka／mol·L-1 | 1×10-2 | 6.3×10-4 | K1=4.30×10-7 K2=5.60×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=l.1×10-12 |
①常温下，物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为 (用化学式表示)；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaClO2两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为： (填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是 ；常温下，当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5mol·L-1)此时体系中的S2-的浓度为 。
（4）Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式 ，若生成气体a的体积为1．12L(标准状况)，则转移电子的物质的量为 。
4CO(g) + BaS(s)工业上以重晶石矿（主要成分BaSO4，杂质为Fe2O3、SiO2）为原料，通过下列流程生产氯化钡晶体（BaCl2·nH2O）。
