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工业上从钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]中回收钴的两种方法如图。

已知:
①Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44,Ksp[Co(OH)2]=6.3×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
②碱性条件下,Fe(OH)3不与亚硫酸钠反应;Fe3++NH3→不发生类似Co2+、Co3+的配位化学反应。
请回答下列问题:
(1)方法1“氨浸”时用的氨水的质量百分数为a,密度为ρg•cm-3,该氨水的物质的量浓度为
1000
ρa
17
mol/L
1000
ρa
17
mol/L
mol•L-1,“氨浸”过程中发生反应的离子方程式为
2Co(OH)3+8NH3+SO32-+4NH4+=2[Co(NH36]2++SO42-+5H2O
2Co(OH)3+8NH3+SO32-+4NH4+=2[Co(NH36]2++SO42-+5H2O

(2)方法1“氨浸”时,未加Na2SO3溶液和加入Na2SO3溶液时的钴浸出率如图1所示。请解释两种情况下钴浸出率不同的原因
Co(OH)3的Ksp太小,难以浸出,而Co(OH)2的Ksp较大,加入Na2SO3把三价钴还原成二价钴,有利于钴的浸出
Co(OH)3的Ksp太小,难以浸出,而Co(OH)2的Ksp较大,加入Na2SO3把三价钴还原成二价钴,有利于钴的浸出





图1不同条件下钴浸出率






图2 浸出温度对钴浸出率的影响
(3)方法1中,浸出温度对钴浸出率的影响如图2所示,工业上选择50℃而不是更高温度的可能的原因是
50℃以上,钴的浸出率随温度的升高变化不大,且温度升高,促进氨逸出且能耗增大
50℃以上,钴的浸出率随温度的升高变化不大,且温度升高,促进氨逸出且能耗增大

(4)方法2中,为提高酸溶速率,可采取的措施是
将钴渣粉碎,增大接触面积、升高温度、加强搅拌等
将钴渣粉碎,增大接触面积、升高温度、加强搅拌等
(写出一条即可)。
(5)对比方法1和方法2,从物质分离的角度分析方法1的优点是
与方法2相比,方法1中Fe(OH)3不溶于氨水,减少了后续分离Fe3+的操作
与方法2相比,方法1中Fe(OH)3不溶于氨水,减少了后续分离Fe3+的操作

【答案】
1000
ρa
17
mol/L;2Co(OH)3+8NH3+SO32-+4NH4+=2[Co(NH36]2++SO42-+5H2O;Co(OH)3的Ksp太小,难以浸出,而Co(OH)2的Ksp较大,加入Na2SO3把三价钴还原成二价钴,有利于钴的浸出;50℃以上,钴的浸出率随温度的升高变化不大,且温度升高,促进氨逸出且能耗增大;将钴渣粉碎,增大接触面积、升高温度、加强搅拌等;与方法2相比,方法1中Fe(OH)3不溶于氨水,减少了后续分离Fe3+的操作
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:26引用:1难度:0.3
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    (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)“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
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。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)。

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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)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
     
    (除KSCN外).
    (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:0.1
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