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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
ⅲ.CoSO4•7H2O溶解度随温度升高而明显增大。
(1)氢氧化高钴溶于硫酸的化学方程式是
2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO43+6H2O
2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO43+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++
C
l
O
-
3
+15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+
6Fe2++
C
l
O
-
3
+15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+
;25℃时,浊液中铁离子浓度为
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
(以钴的质量分数ω计)。

【答案】2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO43+6H2O;1:1;6Fe2++
C
l
O
-
3
+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;
59
c
V
1
-
ρ
V
2
m
【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.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 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:12引用:1难度:0.5
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