题目内容

(15分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钻矿(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浸出液含有的阳离了主要有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:0.01 mo1·L-l

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NaC1O3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)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.2.0~2.5B.3.0~3.5C.4.0~4.5D.5.0~5.5
(5)“操作l”中包含3个基本实验操作,它们依次是          和过滤。制得的CoC12·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是           
(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)
27.(15分)(1)Co2O3+SO32+4H+=2Co2++SO42+2H2O    (2分)
(2)ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O(2分)    ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O(2分)
(3)Fe(OH)3  Al(OH)3    (2分)
(4)除去溶液中的Mn2+ (1分)         B (1分)
(5)蒸发(浓缩)、冷却(结晶) (2分) 降低烘干温度,防止产品分解(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    (2分)

试题分析:(1)亚硫酸钠常作为还原剂,水钻矿中的CO2O3需转化成Co2+,故CO2O3在酸性条件下和亚硫酸根离子发生氧化还原反应,故为:Co2O3+SO32+4H+=2Co2++SO42+2H2O;(2)浸出液Fe2+,需将亚铁离子氧化为铁离子,再通过调节pH而除去,故氯酸钠的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,故为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;氯酸根离子和氯离子在酸性条件下会生成氯气;(3)调节pH目的是除去杂质,根据表格信息和流程图可知,通过调节pH除去铁离子和铝离子,故沉淀为氢氧化铁和氢氧化铝;(4)通过分析流程图可知还需要除去Mn2+,根据题目信息可知,加入萃取剂的目的就是除去锰离子;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;(5)由溶液得到结晶水合物的基本操作为蒸发浓缩、冷却结晶;减压烘干的目的是防止水合物分解;(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: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。
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