Question

18．用含钴废料（含CoCO₃、少量NiCO₃与铁屑）制备CoCl₂•6H₂O的工艺流程如图1：

已知：除镍过程中溶液pH对Co的冋收率影响如图2所示；部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示．

金属离子	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe3+	1.5	4.1
Fe2+	7.5	9.7
Co2+	6.6	9.4
Ni2+	6.7	9.5

（1）酸浸工艺中用“稀HCl”替代了传统的“盐酸与硝酸的混酸”，其优点为减少有毒气体氮氧化物的排放；防止产品中混有硝酸盐（或防止将Co²⁺氧化）．
（2）除镍时应调节pH=10；此步骤中Ni²⁺是否形成Ni（OH）₂沉淀？否．
（3）除铁过程包括以下多个步骤：①向溶液中滴加适量30%H₂O₂，使其充分反应；②向溶液中加入CoCO₃，调节溶液pH4．l≤pH＜6.6，使Fe³⁺沉淀完全；③过滤得CoCl₂溶液． （可供选用的试剂：30% H₂O₂、l.0mol•L^-1KMnO₄、NaOH固体、CoCO₃固体）
（4）除铁后加入盐酸调pH的作用是抑制Co²⁺水解．
（5）工业上采用减压蒸干的方法制备CoCl₂•6H₂O，减压蒸干的目的是防止CoCl₂•6H₂O分解．

Answer 1

分析 含钴废料（含CoCO₃、少量NiCO₃与铁屑）加稀盐酸酸浸，得到Co²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺的溶液，加氨水将Co²⁺、Fe²⁺沉淀，过滤，向沉淀中加入盐酸酸浸得到Co²⁺、Fe²⁺，向溶液中滴加适量30%H₂O₂，氧化亚铁离子，向溶液中加入CoCO₃，调节溶液pH4．l≤pH＜6.6，使Fe³⁺沉淀完全，过滤得CoCl₂溶液，减压蒸干溶液，结晶干燥得CoCl₂•6H₂O，据此分析解答．

解答 解：（1）硝酸酸浸时氧化Co²⁺产生氮氧化物，酸浸工艺中用“稀HCl”替代了传统的“盐酸与硝酸的混酸”，减少有毒气体氮氧化物的排放；防止产品中混有硝酸盐（或防止将Co²⁺氧化）；
故答案为：减少有毒气体氮氧化物的排放；防止产品中混有硝酸盐（或防止将Co²⁺氧化）；
（2）由图2可知，pH=10时，Co的回收率高且Ni的含量低，流程中除镍，Co元素在滤渣中，Ni元素在滤液中，故未形成沉淀；
故答案为：10；否；
（3）除铁过程中，向将亚铁离子氧化为铁离子，调剂pH沉淀铁离子，不引入新杂质，故选择过氧化氢做氧化剂，用CoCO₃调节pH，故除铁为：①向溶液中滴加适量30%H₂O₂，使其充分反应；②向溶液中加入CoCO₃，调节溶液pH4．l≤pH＜6.6，使Fe³⁺沉淀完全；③过滤得CoCl₂溶液；
故答案为：①向溶液中滴加适量30%H₂O₂，使其充分反应；②向溶液中加入CoCO₃，调节溶液pH4．l≤pH＜6.6，使Fe³⁺沉淀完全；
（4）Co²⁺水解，故加盐酸抑制Co²⁺水解；
故答案为：抑制Co²⁺水解；
（5）工业上采用减压蒸干的方法制备CoCl₂•6H₂O，减压蒸干的目的是防止CoCl₂•6H₂O分解；
故答案为：防止CoCl₂•6H₂O分解．

点评 本题考查物质分离和提纯，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、难溶物溶解平衡等知识点，侧重考查学生知识运用能力，题目难度中等．