Question

【题目】一种从电镍含钴废渣（主要成分有Co(OH)3、Ni(OH)3、Fe(OH)3及少量Ca(OH)2、Mg(OH)2等杂质）中提取氧化钴(Co2O3)的工艺流程如下：

已知：Ksp(CaF2)=3.45×10-11，Ksp(MgF2)=7.42×10-11，Ksp[Co(OH)3]=2×10-44。

（1）在还原剂Na2SO3存在的条件下，钴渣易溶于酸中，请写出酸浸时Co(OH)3与Na2SO3反应的离子方程式______，该步操作中硫酸不宜过量太多的主要原因是 ____。

（2）除铁操作中Fe3+以黄钠铁矾Na2Fe6(SO4)4(OH)12形式从溶液中沉淀析出。中学检验Fe3+的溶液中混有Fe2+的常用试剂是________。

（3）反应Ⅰ中加入NH4F的目的______。

（4）沉钴操作发生的反应为(NH4)2C2O4+CoCl2CoC2O4↓+2NH4Cl，也可用Na2C2O4代替(NH4)2C2O4，若要得到较为纯净的CoC2O4，则合理的加料方式是______(填字母)。

a．将Na2C2O4溶液与反应Ⅰ滤液同时加入到反应容器中

b．将Na2C2O4溶液缓慢加入到盛有反应Ⅰ滤液的反应容器中

c．将反应Ⅰ滤液缓慢加入到盛有Na2C2O4溶液的反应容器中

（5）450℃在空气中煅烧发生的化学反应方程式______________________。

Answer 1

【答案】2Co(OH)3+4H++SO32-=2Co2++SO42-+5H2O 下一步操作中会消耗更多的Na2CO3 酸性KMnO4溶液 除去Ca2+和Mg2+ b 3O2+4CoC2O42Co2O3+8CO2

【解析】

（1）Na2SO3具有还原性，在酸性条件下，Co(OH)3与Na2SO3反应生成硫酸钴、硫酸钠和水，据此写出离子方程式为；硫酸不宜过量太多，会对后续实验的产生影响，浪费试剂；

（2）Fe2+具有还原性，与酸性KMnO4溶液反应，溶液褪色；

（3）根据流程并结合信息可知，镁离子、钙离子均未除去，以此推测加入NH4F的作用；

（4）Ksp[Co(OH)3]=2×10-44很小，Na2C2O4溶液显碱性，制备CoC2O4时，为防止生成Co(OH)3沉淀，据此进行分析；

（5）CoC2O4在空气中煅烧，生成Co2O3和CO2，据此写出方程式。

（1）Na2SO3具有还原性，在酸性条件下，Co(OH)3与Na2SO3反应生成硫酸钴、硫酸钠和水，离子方程式为：2Co(OH)3+4H++SO32-=2Co2++SO42-+5H2O；因为该流程中，后续实验还需要加入Na2CO3来调节溶液的pH，因此该步操作中硫酸不宜过量太多，否则会消耗更多的Na2CO3；

故答案是：2Co(OH)3+4H++SO32-=2Co2++SO42-+5H2O；下一步操作中会消耗更多的Na2CO3；

（2）Fe2+具有还原性，铁离子具有氧化性，因此可向Fe3+、Fe2+的混合溶液中滴加酸性KMnO4溶液，如果溶液褪色，证明Fe2+的存在；

故答案是：酸性KMnO4溶液；

（3）根据信息可知，氟化钙、氟化镁的溶度积较小，加入NH4F，可以除去溶液中的钙离子和镁离子；

故答案是：除去Ca2+和Mg2+；

（4）Ksp[Co(OH)3]=2×10-44很小，Na2C2O4溶液显碱性，制备CoC2O4时，为防止生成Co(OH)）3沉淀，加料时，将Na2C2O4溶液缓慢加入到盛有反应Ⅰ滤液的反应容器中；

故答案选b。

（5）CoC2O4在空气中煅烧，生成Co2O3和CO2，方程式为：3O2+4CoC2O42Co2O3+8CO2；

故答案是：3O2+4CoC2O42Co2O3+8CO2。