实验室以CoCl2溶液为原料制备CoCO3，再加热CoCO3的方法制备Co3O4．
（1）CoCO3制备装置如图所示．
已知：Ksp[Co（OH）2]=1.6×10-15，Ksp（CoCO3）=1.4×10-13．
①控制反应温度在60～70℃，搅拌，反应3小时．其反应的离子方程式为 Co2++2HCO-3 60～70℃ CoCO3↓+CO2↑+H2OCo2++2HCO-3 60～70℃ CoCO3↓+CO2↑+H2O．
②制备CoCO3时不宜用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液，其原因是 Ksp[Co（OH）2]＜Ksp（CoCO3），加入Na2CO3，更易生成Co（OH）2Ksp[Co（OH）2]＜Ksp（CoCO3），加入Na2CO3，更易生成Co（OH）2．
③证明CoCO3固体已洗涤干净的实验操作是 取最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入硝酸酸化过的AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则证明CoCO3固体已洗涤干净取最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入硝酸酸化过的AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则证明CoCO3固体已洗涤干净．
（2）制备Co3O4将CoCO3固体在空气中充分灼烧，得到Co3O4固体，反应的化学方程式为 6CoCO3+O2 高温
2Co3O4+6CO26CoCO3+O2 高温
2Co3O4+6CO2．
（3）测定产品CoCO3中钴的质量分数．实验步骤如下：准确称取6.000g产品溶于盐酸并配成100mL溶液；取出20.00mL配得的溶液加入锥形瓶中，向其中加入2.000mol⋅L-1K3[Fe（CN）6]溶液12.50mL（过量）充分反应后，然后用1.000mol⋅L-1的Co2+标准溶液滴定过量的K3[Fe（CN）6]，滴定至终点时消耗Co2+标准溶液15.00mL，则产品中钻的质量分数为 （0.0125L×2.000mol/L-0.015L×1.000mol/L）×100mL20.00mL×59g/mol6.000g×100%≈49.17%（0.0125L×2.000mol/L-0.015L×1.000mol/L）×100mL20.00mL×59g/mol6.000g×100%≈49.17%．（写出计算过程）．（已知：Co2++[Fe（CN）6]3-═Co3++[Fe（CN）6]4-）
HCO
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3
60
～
70
℃
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【考点】制备实验方案的设计．
【答案】Co2++2 CoCO3↓+CO2↑+H2O；Ksp[Co（OH）2]＜Ksp（CoCO3），加入Na2CO3，更易生成Co（OH）2；取最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入硝酸酸化过的AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则证明CoCO3固体已洗涤干净；6CoCO3+O2
2Co3O4+6CO2；×100%≈49.17%
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：9引用：2难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
