我国科学家用粗氢氧化高钴[Co(OH)3]制备硫酸钴晶体(CoSO4•7H2O),其工艺流程如图。

已知:ⅰ.还原浸出液中的阳离子有:Co2+、H+、Fe2+和Ca2+等。
ⅱ.部分物质的溶度积常数如下(25℃):
物质 | Ksp |
CaF2 | 4.0×10-11 |
Fe(OH)3 | 2.8×10-39 |
(1)氢氧化高钴溶于硫酸的化学方程式是
2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O
2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O
。(2)浸出Co2+时,理论上氧化剂和还原剂物质的量之比为
1:1
1:1
。(3)写出“氧化沉铁”的离子方程式
6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+
C
l
O
-
3
6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+
;25℃时,浊液中铁离子浓度为 C
l
O
-
3
2.8×10-9
2.8×10-9
mol/L(此时pH为4)。(4)结合平衡移动原理解释“氟化沉钙”步骤加入过量NaF的原因
加入NaF后,发生反应Ca2+(aq)+2F-(aq)⇌CaF2(s),增大c(F-),有利于平衡正向移动,从而使Ca2+沉淀更充分
加入NaF后,发生反应Ca2+(aq)+2F-(aq)⇌CaF2(s),增大c(F-),有利于平衡正向移动,从而使Ca2+沉淀更充分
。(5)P507萃取后,经反萃取得到硫酸钴溶液,将硫酸钴溶液经
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
操作,得到硫酸钴晶体。(6)用滴定法测定硫酸钴晶体中的钴含量,其原理和操作如下:在溶液中,用铁氰化钾将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ),过量的铁氰化钾以Co(Ⅱ)标准液返滴定。反应的方程式为:Co2++[Fe(CN)6]3-=Co3++[Fe(CN)6]4-。
已知:铁氰化钾标准液浓度为cmol/L,Co(Ⅱ)标准液质量浓度为ρg/L。
取mg硫酸钴晶体,加水配成200mL溶液,取20mL待测液进行滴定,消耗V1mL铁氰化钾标准液、V2mLCo(Ⅱ)标准液。
计算样品中钴含量ω=
59
c
V
1
-
ρ
V
2
m
59
c
V
1
-
ρ
V
2
m
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O;1:1;6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+;2.8×10-9;加入NaF后,发生反应Ca2+(aq)+2F-(aq)⇌CaF2(s),增大c(F-),有利于平衡正向移动,从而使Ca2+沉淀更充分;蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
C
l
O
-
3
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V
1
-
ρ
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:79引用:1难度:0.4
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(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
(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
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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
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