题目内容

有关钴和铁化合物的性质见下表:

化学式
溶度积(室温时)Ksp
沉淀完全时的pH
氯化钴晶体的性质
Co(OH) 2
5.9×10-15
9.4
CoCl2·6H2O呈红色,常温下稳定。110ºC~120ºC时脱水变成蓝色无水氯化钴
Fe(OH) 2
1.6×10-14
9.6
Fe(OH) 3
1.0×10-35
x
 
用含钴废料(含少量铁)可制备氯化钴:Co+2HCl=CoCl2+H2↑工艺流程如下:

试回答:
(1)“净化除铁”中,写出加入CoCO3(难溶)调pH时反应的离子方程式
                                                                    
(2)滤液中(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L时,可视为Fe3+沉淀完全。试计算室温下,Fe(OH) 3沉淀完全时,则x=         。
(3)②步中用CoCO3调pH略大于x的原因是                            。
(4)滤液中所含溶质有                ,                。
(5)为了防止CoCl2·6H2O脱水,“干燥”时宜采用的方法或操作是            ,             。

(1)CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑
(2)4
(3)使Fe3+完全沉淀
(4)CoCl2
(5)减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热(任写2点)

解析试题分析:(1)“净化除铁”中,加入CoCO3(难溶),CoCO3属于碳酸盐,可与酸反应,CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑,通过此反应降低溶液的酸性,调溶液的pH,答案为:CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑;
(2)滤液中(Fe3+)≤1.0×10-5mol·L-1时,可视为Fe3+沉淀完全,Ksp[Fe(OH)3 ]=1.0×10-35=c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-5mol·L-1×c3(OH-),所以c(OH-)=10-10mol·L-1,c(H+)=mol·L-1=10-4mol·L-1,PH=-lgc(H+)=-lg10-4=4;答案为:4;
(3)根据(2)分析可知,为了使Fe3+完全沉淀,pH应略大于4,答案为:使Fe3+完全沉淀;
(4)除去Fe3+,滤液中主要含有NaCl、CoCl2、以及极少量的HCl,答案为:CoCl2;NaCl;
(5)因CoCl2·6H2O在110°C~120°C时脱水变成蓝色无水氯化钴,所以不能用高温烘干,为了防止CoCl2·6H2O脱水,“干燥”时宜采用的方法或操作是减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热,答案为:减压或温度低于110℃;或在HCl气流中加热.
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

练习册系列答案
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(1)步骤②中氢氧化钾的主要作用是     。
(2)参照下表碘酸钾的溶解度,操作③得到碘酸钾晶体,可经过    、过滤、洗涤、干燥等步骤。

温度/℃
20
40
60
80
KIO3/100g水
8.08
12.6
18.3
24.8
 
(3)已知:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;  I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
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2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,
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②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量        。
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②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
8.3
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
9.8
 
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B.定容时俯视容量瓶的刻度线
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