Question

【题目】（12分）

CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图：

已知：

①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑

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
开始沉淀	2.3	7.5	7.6	3.4
完全沉淀	4.1	9.7	9.2	5.2

请回答下列问题：

（1）在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为 　 。

（2）加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 ；

（3）操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是 、 和过滤。

（4）制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 　 。

（5）为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是 （任写1点）。

Answer 1

【答案】（12分）

（1）减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐（2分,每点1分）

（2）5.2～7.6 （2分） （3）蒸发浓缩、冷却结晶（2分,各1分）

（4）降低烘干温度，防止产品分解（2分）

（5）样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水（2分，任写一个）

【解析】（1）金属和盐酸反应生成氯化物，和硝酸反应生成硝酸盐，同时生成一氧化氮，导致氯化物中含有硝酸盐杂质，且生成有毒气体，污染环境，故答案为：减少有毒气体的排放，防止大气污染；

（2）废料加入盐酸后生成氯化物，然后加入双氧水，二价铁离子被双氧水氧化生成三价铁离子，根据沉淀的PH值表格知，当溶液的PH值为5.2时，铁离子和铝离子被完全沉淀，当溶液的PH值为7.6时，钴离子才开始产生沉淀，所以要想将铁离子、铝离子和钴离子分离，溶液的pH值应该不小于5.2不大于7.6，故答案为：5.2≤a≤7.6；

（3）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，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；

（4）根据题意知，CoCl26H2O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CoCl26H2O需减压烘干，故答案为：降低烘干温度，防止产品分解；

（5）根据CoCl26H2O的组成分析，造成产品中CoCl26H2O的质量分数大于100%的原因可能是：1、含有杂质，导致氯离子含量大，2、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，故答案为：样品中含有NaCl杂质(或烘干时CoCl2·6H2O失去了部分结晶水)。