题目内容
【题目】以含钴废催化剂（主要成分为Co、Fe、SiO2）为原料，制取氧化钴的流程如下：
（1）溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，洗液与滤液合并，其目的是_________________，所得滤渣的主要成分是_________（写化学式）。
（2）氧化：加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2+氧化成Fe3+，其离子方程式_________________。
已知：铁氰化钾化学式为K3[Fe(CN)6]；亚铁氰化钾化学式为K4[Fe（CN）6]3H2O．
3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓（蓝色沉淀）
4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]3↓（蓝色沉淀）
确定Fe2+是否氧化完全的方法是______________。（可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液）
（3）除铁：加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，写出该反应的化学方程式______________。
（4）沉淀：生成沉淀碱式碳酸钴[(CoCO3)23Co(OH)2]，沉淀需洗涤，洗涤的操作是______________。
（5）溶解：CoCl2的溶解度曲线如图所示向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是______________。
（6）灼烧：准确称取所得CoC2O41.470g，在空气中充分灼烧得0.830g氧化钴，写出氧化钴的化学式_________。
【答案】提高钴等元素的利用率 SiO2 6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O 取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化； 3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑ 向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次 防止因温度降低，CoCl2晶体析出 Co2O3
【解析】
由流程图可知，向含钴废催化剂中加入稀硫酸，钴和铁与硫酸反应，反应的化学方程式为Co+H2SO4=CoSO4+H2↑、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤，滤渣是不溶的二氧化硅，而滤液是硫酸钴、硫酸亚铁与过量的硫酸的混合溶液；向滤液中加入氯酸钠，氯酸钠具有氧化性，酸性条件下将亚铁离子氧化成铁离子；向反应后溶液中加入碳酸钠，调节溶液pH为2，将溶液中的铁离子转化为黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀除去；过滤，向滤液中继续加入碳酸钠，调节溶液pH为7，得到碳酸钴沉淀；过滤，用盐酸溶解碳酸钴沉淀，再向所得溶液中加入草酸铵，得到草酸钴沉淀，过滤，灼烧草酸钴沉淀，草酸钴沉淀与空气中氧气反应生成氧化钴，据此分析解答。
(1)洗液与滤液合并，提高洗涤和滤液中钴的利用率，因SiO2不溶于稀硫酸，故滤渣的主要成分是SiO2；
(2)亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子，1molr的亚铁离子失去1mol的电子，而1mol的氯酸根离子得到6mol的电子，根据电子得失守恒，可知离子方程式为：6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O，取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化；
(3)生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，化学反应方程式为：3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑；
(4)沉淀洗涤的方法是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次；(5)CoCl2的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低氯化钴析出；
(6)CoC2O4的质量为1.470g，其我知道可为0.01mol，Co元素质量为0.59g，钴氧化物质量为0.83g，氧化物中氧元素质量为0.83g-0.59g=0.24g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol：(0.24/16)≈2：3，故Co氧化物为Co2O3。
名师金手指领衔课时系列答案
【题目】化学与生活密切相关。
I.K2Cr2O7曾用于检测司机是否酒后驾驶：Cr2O72-(橙色)+CH3CH2OH→Cr3+(绿色)+CH3COOH(未配平）
（1）基态Cr原子的价电子轨道表达式为__。
（2）CH3COOH分子中所含元素的电负性由大到小的顺序为__，碳原子的轨道杂化类型为__，所含σ键与π键的数目之比为__。
（3）已知Cr3+等过渡元素水合离子的颜色如表所示：
离子 | Sc3+ | Cr3+ | Fe2+ | Zn2+ |
水合离子的颜色 | 无色 | 绿色 | 浅绿色 | 无色 |
请根据原子结构推测Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的原因为__。
II.ZnCl2浓溶液常用于除去金属表面的氧化物，例如与FeO反应可得Fe[Zn(OH)Cl2]2溶液。
（4）Fe[Zn(OH)Cl2]2溶液中不存在的微粒间作用力有__(填选项字母)；
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键 E.范德华力 F.氢键
溶液中[Zn(OH)Cl2]-的结构式为__。
III.锌是人体必需的微量元素之一，其堆积方式如图1，晶胞结构如图2。
（5）锌的堆积方式为__，配位数为__。
（6）若锌原子的半径为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则锌晶体的密度为___g/cm3(用含a的代数式表示)。
