CoCl2可用于电镀,是一种性能优越的电池前驱材料,由含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO存在,还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素)制取氯化钴晶体的一种工艺流程如图1所示:
已知:①焦亚硫酸钠Na2S2O5,常做食品抗氧化剂。CaF2、MgF2难溶于水。
②CoCl2•6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分金属离子形成氢氧化物的pH见下表:
Co3+ | Fe3+ | Cu2+ | Co2+ | Fe2+ | Zn2+ | Nn2+ | Mg2+ | |
开始沉淀pH | 0.3 | 2.7 | 5.5 | 7.2 | 7.6 | 7.6 | 8.3 | 9.6 |
完全沉淀pH | 1.1 | 3.2 | 6.6 | 9.2 | 9.6 | 9.2 | 9.3 | 11.1 |
(1)操作①的名称为
过滤
过滤
,NaClO3具有氧化性,其名称为氯酸钠
氯酸钠
。(2)浸取中加入Na2S2O5的作用是
将+3价钴还原为+2价钴
将+3价钴还原为+2价钴
。(3)滤液1中加入NaClO3的作用是
将亚铁离子氧化为三价铁离子,便于分离
将亚铁离子氧化为三价铁离子,便于分离
,相关的离子方程式为6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
。(4)加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为
2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
。(5)滤渣3主要成分为
CaF2、MgF2
CaF2、MgF2
(写化学式)。如图2所示,滤液3经过多次萃取与反萃取制备CoCl2晶体(6)滤液3中加入萃取剂I,然后用稀盐酸反萃取的目的是
分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+,回收利用
分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+,回收利用
。(7)制备晶体CoCl2•6H2O,需在减压环境下烘干的原因是
降低烘干温度,防止产品分解产生有毒的无水氯化钴
降低烘干温度,防止产品分解产生有毒的无水氯化钴
。
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】过滤;氯酸钠;将+3价钴还原为+2价钴;将亚铁离子氧化为三价铁离子,便于分离;6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;CaF2、MgF2;分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+,回收利用;降低烘干温度,防止产品分解产生有毒的无水氯化钴
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:80引用:3难度:0.6
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