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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的形式存在,还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素,碳及有机物等)制取氯化钴晶体的一种工艺流程如图:

已知:①焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常作食品抗氧化剂。CaF2、MgF2难溶于水。
②CoCl2•6H2O的熔点为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部分金属阳离子形成氢氧化物的pH见下表:
Co3+ Fe3+  Cu2+ Co2+ Fe2+  Zn2+  Mn2+  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
回答下列问题:
(1)“550℃焙烧”的目的是
除去碳和有机物
除去碳和有机物

(2)“浸取”的过程中,用离子方程式表示Na2S2O5的作用是
4Co3++S2
O
2
-
5
+3H2O=4Co2++2
SO
2
-
4
+6H+
4Co3++S2
O
2
-
5
+3H2O=4Co2++2
SO
2
-
4
+6H+

(3)滤液1中加入NaClO3溶液的作用是
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

(4)加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为
2Fe3++3
CO
2
-
3
+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2
2Fe3++3
CO
2
-
3
+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2

滤液3经过多次萃取与反萃取制备CoCl2晶体:

(5)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

(6)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

(7)为测定制得的产品的纯度,现称取2.00gCoCl2•6H2O样品,将其用适当试剂转化为CoC2O4,再转化为草酸铵[(NH42C2O4]溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0.1000mol/L高锰酸钾溶液滴定,当达到滴定终点时,共用去高锰酸钾溶液24.00mL,该产品的纯度为
71.4%
71.4%

【答案】除去碳和有机物;4Co3++S2
O
2
-
5
+3H2O=4Co2++2
SO
2
-
4
+6H+;将亚铁离子氧化为三价铁离子,便于分离;2Fe3++3
CO
2
-
3
+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;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;71.4%
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:20引用:2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
  • 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、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
  • 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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