题目内容
【题目】CoCl2可用于电镀，是一种性能优越的电池前驱材料，由含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO存在，还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素)制取氯化钴晶体的一种工艺流程如下：
已知：①焦亚硫酸钠Na2S2O5，常做食品抗氧化剂。CaF2、MgF2难溶于水。
②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；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。
③部分金属离子形成氢氧化物的pH见下表：
Co3+ | Fe3+ | Cu2+ | Co2+ | Fe2+ | Zn2+ | Mn2+ | Mg2+ | |
开始沉淀pH | 0.3 | 2.7 | 5.5 | 7.2 | 7.6 | 7.6 | 8.3 | 9.6 |
完全沉淀pH | 1.1 | 3.2 | 6.6 | 9.2 | 9.6 | 9.2 | 9.3 | 11.1 |
回答下列问题：
（1）操作①的名称为_________，NaClO3具有氧化性，其名称为__________________。
（2）浸取中加入Na2S2O5的作用是___________________________。
（3）滤液1中加入NaClO3/span>的作用是_______________________________________，相关的离子方程式为__________________________________________。
（4）加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为___________________________。
（5）滤渣3主要成分为________________________(写化学式)。
滤液3经过多次萃取与反萃取制备CoCl2晶体
（6）滤液3中加入萃取剂I，然后用稀盐酸反萃取的目的是_______________________。
（7）制备晶体CoCl2·6H2O，需在减压环境下烘干的原因是_________________________________。
【答案】过滤 氯酸钠 将正三价钴还原成正二价钴 将Fe2＋氧化成Fe3＋，便于分离 6Fe2＋＋ClO3－＋6H＋=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O 2Fe3＋＋3CO32－＋3H2O=2Fe(OH)3↓＋3CO2↑ CaF2和MgF2 分离出溶液中的Mn2＋、Cu2＋、Zn2＋，回收利用 降低烘干温度，防止产品分解，产生有毒的无水氯化钴
【解析】
流程题先找出原料和杂质，以及制备的物质，注意题中所给信息的运用，带着问题看流程，流程题一般是杂质的处理和物质的提纯；
（1）根据流程，操作①得到滤渣和滤液，即操作①为过滤；NaClO3具有氧化性，其名称为氯酸钠；
（2）根据信息①，Na2S2O5常作食品抗氧化剂，即Na2S2O5为还原剂，根据含钴矿中Co存在的化合价，以及该流程制备氯化钴，因此Na2S2O5将正三价钴还原成正二价钴；
（3）根据加入NaClO3后的操作，“加入Na2CO3，调节pH3.0～3.5”，其目的是让Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出来，除去铁元素，即加入NaClO3的目的是将Fe2＋氧化成Fe3＋，便于分离；反应的离子方程式为6Fe2＋＋ClO3－＋6H＋=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O；
（4）Na2CO3与Fe3＋发生双水解反应，其离子方程式为2Fe3＋＋3CO32－＋3H2O=2Fe(OH)3↓＋3CO2↑；
（5）根据题中信息①，CaF2和MgF2难溶于水，因此滤渣3的成分是CaF2和MgF2；
（6）根据流程，把Fe、Si、Ca、Mg等杂质元素除去，而Cu、Zn、Mn、Ni等杂质还没除去，滤液3加入萃取剂I，得到有机层和Co2＋、Ni2＋，溶液，即有机层中含有Cu、Zn、Mn元素，因此加入稀盐酸反萃取的目的是分离出溶液中的Mn2＋、Cu2＋、Zn2＋，回收利用；
（7）CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等，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，因此减压环境下烘干的原因是降低烘干温度，防止产品分解，产生有毒的无水氯化钴。
