Question

【题目】钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。一种制备草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的工艺流程如下

已知：①水钴矿主要成分为Co2O3、Co(OH)3；还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等杂质。

②浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、A13+等

③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

(金属离子浓度以0.01mol·L-1计)

（1）写出浸出过程中Co(OH)3发生反应的离子方程式：______________________________。

（2）NaClO3的作用是_____________________________________________。

（3）加Na2CO3调pH的范围应该在_______________间，a加入萃取剂的目的是______________________________。

（4）在空气中加热5.49g草酸钻晶体(CoC2O4·2H2O)样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表：

经测定，210~290℃过程中产生的气体只有CO2，此过程发生反应的化学方程式是_____________________________________________。[M( CoC2O4·2H2O)=183g/mol]

Answer 1

【答案】 2Co(OH)3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+5H2O 将Fe2+氧化成Fe3+ 5.2~7.6 除去Mn2+ 3CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2（Co3O4可以写成CoOCo2O3)

【解析】试题分析：（1）浸出过程中Co(OH)3被亚硫酸钠还原为Co2+；（2）NaClO3具有氧化性，可以把Fe2+氧化成Fe3+；（3）加Na2CO3的目的是除去Fe2+、A13+；根据题意，a加入萃取剂的目的是除去Mn2+；（4）5.49g草酸钻晶体的物质的量是 ，根据题意，210~290℃过程中固体产物中含有钴元素的质量是 ，氧元素的质量是 ，氧元素物质的量是0.04mol，所以固体的化学式是Co3O4；

解析：（1）浸出过程中Co(OH)3被亚硫酸钠还原为Co2+，反应离子方程式是2Co(OH)3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+5H2O；（2）NaClO3的作用是把Fe2+氧化成Fe3+；（3）加Na2CO3的目的是调节PH，除去Fe2+、A13+，根据金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH，加Na2CO3调pH的范围应该在5.2~7.6间；根据题意，a加入萃取剂的目的是除去Mn2+；（4）5.49g草酸钻晶体的物质的量是 ，根据题意，210~290℃过程中固体产物中含有钴元素的质量是 ，氧元素的质量是 ，氧元素物质的量是0.04mol，所以固体的化学式是Co3O4；根据元素守恒，210~290℃过程中发生反应的化学方程式是3CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2。