题目内容
氯化钴用作陶瓷、涂料、酿造、国防工业等．利用钴矿[主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO]制取CoCl2?6H2O（呈红色，常温下稳定，110～120℃时脱水变成蓝色无水氯化钴）的工艺流程如下：
（1）写出步骤②中Fe2+发生反应的离子方程式： ．
（2）步骤⑤蒸发、结晶操作除铁架台外还需的仪器为 ．干燥时可采用的方法或操作是 ．
（3）已知25℃时，Ksp[Co（OH）2]=5.9×10-15，Ksp[Fe（OH）2]=1.6×10-14．在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1的FeCl2和CoCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成 沉淀（填化学式）．
（4）若钴矿为mg，Co2O3的质量分数为a，Co（OH）3的质量分数为b，理论可制备氯化钴的质量为 g（写出表达式即可，不需化简）．
（1）写出步骤②中Fe2+发生反应的离子方程式：
（2）步骤⑤蒸发、结晶操作除铁架台外还需的仪器为
（3）已知25℃时，Ksp[Co（OH）2]=5.9×10-15，Ksp[Fe（OH）2]=1.6×10-14．在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1的FeCl2和CoCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成
（4）若钴矿为mg，Co2O3的质量分数为a，Co（OH）3的质量分数为b，理论可制备氯化钴的质量为
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：流程分析，钴矿主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO，加入过量盐酸酸溶，加入亚硫酸钠还原铁离子，得到溶液含有Co3+，Fe2+、Mn2+、Al3+，加入NaClO3氧化亚铁离子为铁离子加入dgCoO调节溶液PH至5.2使铁离子和铝离子全部沉淀过滤得到滤液，加入萃取剂得到氯化钴溶液，蒸发结晶得到氯化钴晶体；
（1）步骤②中Fe2+发生反应是被氯酸根离子氧化为铁离子，氯酸根离子被还原为氯离子；
（2）蒸发、结晶操作除铁架台外还需的仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯；
（3）组成结构相似的难溶物可以依据溶度积常数大小判断溶解度大小；
（4）依据钴元素守恒计算；
（1）步骤②中Fe2+发生反应是被氯酸根离子氧化为铁离子，氯酸根离子被还原为氯离子；
（2）蒸发、结晶操作除铁架台外还需的仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯；
（3）组成结构相似的难溶物可以依据溶度积常数大小判断溶解度大小；
（4）依据钴元素守恒计算；
解答：
解：（1）步骤②中Fe2+发生反应是被氯酸根离子氧化为铁离子，氯酸根离子被还原为氯离子，反应的离子方程式为：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；
故答案为：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；
（2）步骤⑤蒸发、结晶操作除铁架台外还需的仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯；干燥时可采用的方法或操作是：常温下晾干或常温下鼓风吹干，或低于100°C小心烘干；
故答案为：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯；常温下晾干或常温下鼓风吹干，或低于100°C小心烘干；
（3）已知25℃时，Ksp[Co（OH）2]=5.9×10-15，Ksp[Fe（OH）2]=1.6×10-14，在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1的FeCl2和CoCl2混合溶液中逐滴加入氨水，Co（OH）2，Fe（OH）2，组成结构相似，可以依据溶度积常数大小分析，Ksp越小先析出沉淀，属于先生成Co（OH）2；
故答案为：Co（OH）2；
（4）若钴矿为mg，Co2O3的质量分数为a，则钴元素物质的量=
×2mol，Co（OH）3的质量分数为b，故元素物质的量=
，加入dgCoO中钴的物质的量=
，所以理论可制备氯化钴的质量=130×（
+
+
）；
故答案为：130×（
+
+
）；
故答案为：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；
（2）步骤⑤蒸发、结晶操作除铁架台外还需的仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯；干燥时可采用的方法或操作是：常温下晾干或常温下鼓风吹干，或低于100°C小心烘干；
故答案为：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯；常温下晾干或常温下鼓风吹干，或低于100°C小心烘干；
（3）已知25℃时，Ksp[Co（OH）2]=5.9×10-15，Ksp[Fe（OH）2]=1.6×10-14，在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1的FeCl2和CoCl2混合溶液中逐滴加入氨水，Co（OH）2，Fe（OH）2，组成结构相似，可以依据溶度积常数大小分析，Ksp越小先析出沉淀，属于先生成Co（OH）2；
故答案为：Co（OH）2；
（4）若钴矿为mg，Co2O3的质量分数为a，则钴元素物质的量=
| am |
| 166 |
| mb |
| 110 |
| d |
| 75 |
| am |
| 83 |
| mb |
| 110 |
| d |
| 75 |
故答案为：130×（
| am |
| 83 |
| mb |
| 110 |
| d |
| 75 |
点评：本题考查了物质分离提纯的方法和过程分析判断，注意试剂的作用分析，沉淀溶解平衡的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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| B、碘酒、冰、盐酸、烧碱、食盐 |
| C、氢气、二氧化硫、硝酸、纯碱、硝酸钾 |
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①NaOH+HCl=NaCl+H2O
②Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
③MnO2+4HCl（浓）
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④CuO+2HCl=CuCl2+H2O．
①NaOH+HCl=NaCl+H2O
②Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
③MnO2+4HCl（浓）
| ||
④CuO+2HCl=CuCl2+H2O．
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| B、①②表现出氧化性 |
| C、③既表现出氧化性又表现出酸性 |
| D、③④表现出还原性 |
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