Question

5．CoCl₂•6H₂O常用作多彩水泥的添加剂，以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl₂•6H₂O的一种工艺如下：

已知：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3
开始沉淀（pH）	2.3	7.5	7.6	3.4
完全沉淀（pH）	4.1	9.7	9.2	5.2

（1）净化除杂质时，加入H₂O₂发生反应的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）加入CoCO₃调pH为5.2～7.6，则操作Ⅰ获得的滤渣成分为Fe（OH）₃、Al（OH）₃．
（3）加盐酸调整pH为2～3的目的为抑制CoCl₂水解．
（4）操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶（填操作名称）、过滤、洗涤、干燥．其中洗涤的操作为在过滤器中加入蒸馏水使水没过晶体，静置，使其自然流下，重复2-3次．

Answer 1

分析 向含钴废料中加入过量稀盐酸，Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl₂、AlCl₃、CoCl₂，向溶液中加入双氧水和CoCO₃，双氧水具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，离子反应方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，加入CoCO₃，调节溶液的pH至7.6，使Fe（OH）₃、Al（OH）₃生成沉淀，然后过滤，滤渣为Fe（OH）₃、Al（OH）₃，滤液中含有CoCl₂，然后向滤液中加入稀盐酸，抑制CoCl₂水解，然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CoCl₂•6H₂O；
（1）双氧水具有氧化性，能氧化还原性离子；
（2）加入CoCO₃调pH为5.2～7.6，则操作I获得的滤渣成分为Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（3）CoCl₂为强酸弱碱盐，阳离子水解导致溶液呈酸性，加入稀盐酸能抑制水解；
（4）操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，其中洗涤的操作同过滤，用蒸馏水进行洗涤．

解答 解：向含钴废料中加入过量稀盐酸，Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl₂、AlCl₃、CoCl₂，向溶液中加入双氧水和CoCO₃，双氧水具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，离子反应方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，加入CoCO₃，调节溶液的pH至7.6，使Fe（OH）₃、Al（OH）₃生成沉淀，然后过滤，滤渣为Fe（OH）₃、Al（OH）₃，滤液中含有CoCl₂，然后向滤液中加入稀盐酸，抑制CoCl₂水解，然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CoCl₂•6H₂O；
（1）双氧水具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，离子反应方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）加入CoCO₃调pH为5.2～7.6，则操作I获得的滤渣成分为Fe（OH）₃、Al（OH）₃，
故答案为：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（3）CoCl₂为强酸弱碱盐，阳离子水解导致溶液呈酸性，加入稀盐酸能抑制水解，所以加入稀盐酸的目的是抑制CoCl₂水解，
故答案为：抑制CoCl₂水解；
（4）操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，其中洗涤的操作为在过滤器中加入蒸馏水使水没过晶体，静置，使其自然流下，重复2-3次，
故答案为：冷却结晶； 在过滤器中加入蒸馏水使水没过晶体，静置，使其自然流下，重复2-3次．

点评 本题考查物质分离和提纯及电解原理，为高频考点，涉及氧化还原反应、物质分离和提纯方法、盐类水解等知识点，侧重考查学生知识运用能力，难点是工业流程的分析，题目难度中等．