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草酸钴(CoC2O4)用途广泛,可用于指示剂和催化剂的制备。一种用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取草酸钴晶体(CoC2O4•2H2O)的工艺流程如下:

已知:
①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Al3+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等。
②酸性条件下,ClO3-不会氧化Co2+,ClO3-会与Cl-反应生成Cl2。
回答下列问题:
(1)浸出过程中加入Na2SO3,其中Co2O3发生反应的离子方程式为
Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O
Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O
。
(2)加入适量的NaClO3,将浸出液中的Fe2+氧化,进而加Na2CO3调节pH除去,但NaClO3不能加过量,原因是
可以将氯离子氧化为氯气,增大试剂的用量,同时生成污染环境的氯气,不符合简约性和绿色环保
可以将氯离子氧化为氯气,增大试剂的用量,同时生成污染环境的氯气,不符合简约性和绿色环保
。
(3)若滤液I中c(Ca2+)=1.0×10-3mol•L-1,当除钙率达到99%时,溶液中c(F-)=
2×10-3
2×10-3
mol•L-1[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图1所示,选择萃取剂的标准是
与水互不相溶,不与水和二价钴离子反应,相同条件下杂质离子在萃取剂中溶解度大,而Co2+在萃取剂中溶解度小
与水互不相溶,不与水和二价钴离子反应,相同条件下杂质离子在萃取剂中溶解度大,而Co2+在萃取剂中溶解度小
。萃取剂使用的适宜pH范围是
B
B
(填标号)。
A.2.0~2.5
B.3.0~3.5
C.4.0~4.5

(5)CoC2O4•2H2O热分解质量变化过程如图2所示,其中600℃以前是隔绝空气加热,600℃以后是在空气中加热,A、B、C均为纯净物。用化学方程式表示从A点到B点的物质转化
CoC2O4
350
℃
Co+2CO2↑
CoC2O4
350
℃
Co+2CO2↑
,C点所示产物的化学式是
Co2O3
Co2O3
。

【答案】Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;可以将氯离子氧化为氯气,增大试剂的用量,同时生成污染环境的氯气,不符合简约性和绿色环保;2×10-3;与水互不相溶,不与水和二价钴离子反应,相同条件下杂质离子在萃取剂中溶解度大,而Co2+在萃取剂中溶解度小;B;CoC2O4
350
℃
Co+2CO2↑;Co2O3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:49引用:1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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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:13引用:1难度:0.5
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