题目内容
钴的化合物具有重要的经济价值，以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取Co3O4的一种工艺如下：
已知：
请回答下列为题：
（1）净化除杂时，加入H2O2发生反应的离子方程式为
（2）通入NH3调节溶液pH为5.2-7.6，则操作I获得的滤渣成分为
（3）实验测得NH4HCO3溶液显碱性，制备Co3O4时，选用的加料方式是 （填代号）原因
a．将滤液与NH4HCO3溶液同时加入到反应容器中
b．将滤液缓缓加入到盛有NH4HCO3溶液反应容器中
c．将NH4HCO3溶液缓缓加入到盛有滤液的反应容器中
写出生成Co3O4过程中方式反应的离子方程式
（4）实验获得的Co3O4经充分洗涤干燥后，在空气中燃烧可得到Co3O4．
①洗涤Co3O4沉淀的操作为
②若洗涤不充分，Co3O4沉淀表面混有的杂质时最终产品的纯度并无明显影响，但燃烧时会造成环境污染，原因是
③实验室高温燃烧时，用于盛放Co3O4固体的仪器名称是 ．
已知：
| 沉淀物 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Co（OH）2 | Al（OH）3 |
| 开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
| 完全沉淀 | 4.0 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
（1）净化除杂时，加入H2O2发生反应的离子方程式为
（2）通入NH3调节溶液pH为5.2-7.6，则操作I获得的滤渣成分为
（3）实验测得NH4HCO3溶液显碱性，制备Co3O4时，选用的加料方式是
a．将滤液与NH4HCO3溶液同时加入到反应容器中
b．将滤液缓缓加入到盛有NH4HCO3溶液反应容器中
c．将NH4HCO3溶液缓缓加入到盛有滤液的反应容器中
写出生成Co3O4过程中方式反应的离子方程式
（4）实验获得的Co3O4经充分洗涤干燥后，在空气中燃烧可得到Co3O4．
①洗涤Co3O4沉淀的操作为
②若洗涤不充分，Co3O4沉淀表面混有的杂质时最终产品的纯度并无明显影响，但燃烧时会造成环境污染，原因是
③实验室高温燃烧时，用于盛放Co3O4固体的仪器名称是
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：
分析：含Co废料中含有Fe、Al等杂质，向废料中加入过量稀盐酸并加热，发生反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，向溶液中加入双氧水发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，然后向溶液中通入氨气，通入NH3调节溶液pH为5.2-7.6，所以发生反应为2Al3++3NH3．H2O=2Al（OH）3↓+3NH4+、2Fe3++3NH3．H2O=2 Fe（OH）3↓+3NH4+，然后过滤，滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，NH4HCO3溶液呈碱性，为防止生成Co（OH）2沉淀，应将碳酸氢铵溶液加入滤液中，使其生成CoCO3沉淀，然后过滤、洗涤得到CoCO3沉淀，将CoCO3焙烧得到Co3O4，据此分析解答．
解答：
解：含Co废料中含有Fe、Al等杂质，向废料中加入过量稀盐酸并加热，发生反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，向溶液中加入双氧水发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，然后向溶液中通入氨气，通入NH3调节溶液pH为5.2-7.6，所以发生反应为2Al3++3NH3．H2O=2Al（OH）3↓+3NH4+、2Fe3++3NH3．H2O=2 Fe（OH）3↓+3NH4+，然后过滤，滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，NH4HCO3溶液呈碱性，为防止生成Co（OH）2沉淀，应将碳酸氢铵溶液加入滤液中，使其生成CoCO3沉淀，然后过滤、洗涤得到CoCO3沉淀，将CoCO3焙烧得到Co3O4，
（1）通过以上分析知，净化除杂时，加入H2O2发生反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
（2）通过以上分析知，通入NH3调节溶液pH为5.2-7.6，则操作I获得的滤渣成分为Al（OH）3、Fe（OH）3，故答案为：Al（OH）3、Fe（OH）3；
（3）NH4HCO3溶液呈碱性，为防止生成Co（OH）2沉淀，应将碳酸氢铵溶液加入滤液中，使其生成CoCO3沉淀，所以选用的加料方式是c，生成Co3O4过程中方式反应的离子方程式为Co2++2HCO3-=CoCO3↓+H2O+CO2↑，
故答案为：c；防止生成Co（OH）2沉淀；Co2++2HCO3-=CoCO3↓+H2O+CO2↑；
（4）①洗涤Co3O4沉淀的操作为：沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流出后，重复操作2-3次，故答案为：沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流出后，重复操作2-3次；
②溶液中含有氯化铵，若洗涤不充分，Co3O4沉淀表面混有的杂质氯化铵不稳定，受热易分解生成氨气和HCl而污染环境，
故答案为：焙烧时氯化铵分解生成氨气和HCl；
③实验室高温燃烧时，用于盛放Co3O4固体的仪器名称是坩埚，故答案为：坩埚．
（1）通过以上分析知，净化除杂时，加入H2O2发生反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
（2）通过以上分析知，通入NH3调节溶液pH为5.2-7.6，则操作I获得的滤渣成分为Al（OH）3、Fe（OH）3，故答案为：Al（OH）3、Fe（OH）3；
（3）NH4HCO3溶液呈碱性，为防止生成Co（OH）2沉淀，应将碳酸氢铵溶液加入滤液中，使其生成CoCO3沉淀，所以选用的加料方式是c，生成Co3O4过程中方式反应的离子方程式为Co2++2HCO3-=CoCO3↓+H2O+CO2↑，
故答案为：c；防止生成Co（OH）2沉淀；Co2++2HCO3-=CoCO3↓+H2O+CO2↑；
（4）①洗涤Co3O4沉淀的操作为：沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流出后，重复操作2-3次，故答案为：沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流出后，重复操作2-3次；
②溶液中含有氯化铵，若洗涤不充分，Co3O4沉淀表面混有的杂质氯化铵不稳定，受热易分解生成氨气和HCl而污染环境，
故答案为：焙烧时氯化铵分解生成氨气和HCl；
③实验室高温燃烧时，用于盛放Co3O4固体的仪器名称是坩埚，故答案为：坩埚．
点评：本题考查混合物的分离和提纯，为高考高频点，侧重考查分析、推断、仪器选取和运用、基本操作等知识点，综合性较强，明确流程图中发生的反应、基本操作是解本题关键，难点是判断（3）中药品滴加顺序，为易错点．
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| |||
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