Question

【题目】利用钻渣[含Co(OH)2、Fe2O3、Al2O3、MnO等)可以来制取钻的氧化物和CoCl2·6H2O，工艺流程如图所示：

①部分阳离于以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L)

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Co(OH)2	Al(OH)3	Mn(OH)2
开始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

②CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。

回答下列问题：

（1）浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、A13+等，浸出过程中Co(OH)3发生反应的离子方程式为________。

（2）流程中加人适量的NaClO3的作用是___________。若加入NaClO3过量，可能产生有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式___________________。

（3）加入Na2CO3调节溶液的pH=a,a的范围最好是___________。沉淀的主要成分是______。

（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。向“滤液”中加入萃取剂的目的是________；其使用的最佳pH范围是________。

A. 2.0～2.5 B. 3.0～3.5 C. 4.0～4.5 D. 5.0～5.5

（5）“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是______、______和过滤。

（6）隔绝空气加热CoC2O4生成CoO和碳的氧化物，对应的化学方程式为_______________。

Answer 1

【答案】 2Co(OH)3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+5H2O 将Fe2+氧化为Fe3+ ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O 5.2～7.6 Fe(OH)3、Al(OH)3 将Mn2+除去 B 蒸发浓缩 冷却结晶 CoC2O4CoO+CO+CO2↑

【解析】(1)浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、A13+等，说明浸出过程中Co(OH)3在酸性条件下与SO32-发生氧化还原反应，具体的离子方程式为2Co(OH)3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+5H2O；

(2)加人适量的NaClO3可将Fe2+氧化为Fe3+，有利于通过控制溶液pH除去杂质离子Fe3+；若加入NaClO3过量，在酸性条件下，与氧化溶液里的Cl-，生成有毒气体Cl2，发生反应的离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；

(3)加入Na2CO3调节溶液的pH=a的目的是使Fe3+和A13+沉淀完全，而Co2+不沉淀，结合部分阳离于以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH范围可知，a的范围最好是5.2～7.6；所蜊沉淀的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；

(4)据流程图可知，此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子，向“滤液”中加入萃取剂的目的是将Mn2+除去，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，故答案为B；

(5)利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体，则操作1步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶和过滤；

(6)隔绝空气加热CoC2O4生成CoO和碳的氧化物，依据原子守恒配平书写反应的化学方程式为CoC2O4CoO+CO+CO2↑。