用含钴废料(含CoCO3、少量NiCO3与铁屑)制备CoCl2 • 6H2O的工...

用含钴废料(含CoCO3、少量NiCO3与铁屑)制备CoCl2 • 6H2O的工艺流程如下：

已知：除镍过程中溶液pH对Co的冋收率影响如下图所示；部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

金属离子	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe3+	1.5	4.1
Fe2+	7.5	9.7
Co2+	6.6	9.4
Ni2+	6.7	9.5

(1)酸浸工艺中用“稀HCl”替代了传统的“盐酸与硝酸的混酸”，其优点为_________。

(2)除镍时应调节pH=______；此步骤中Ni2+是否形成Ni(OH)2沉淀？________。

(3)除铁过程包括以下多个步骤：①___________________；②_____________；③过滤得CoCl2溶液。 (可供选用的试剂：30% H2O2、l.0mol •L-1 KMnO4、NaOH固体、CoCO3固体）

(4)除铁后加入盐酸调pH的作用是___________。

(5)工业上采用减压蒸干的方法制备CoCl2 • 6H2O，减压蒸干的目的是________。

减少有毒气体氮氧化物的排放；防止产品中混有硝酸盐(或防止将Co2+氧化)(任答两点即给满分，少一点扣1分) 10 否向溶液中滴加适量30%H2O2，使其充分反应向溶液中加入CoCO3，调节溶液pH4.l≤pH<6.6，使Fe3+沉淀完全抑制Co2+水解防止CoCl2·6H2O分解【解析】含钴废料(含CoCO3、少量NiCO3与铁屑)溶解于稀盐酸，可得CoCl2、NiCl2、FeCl2及过量盐酸的混合液，用氨水调节溶液pH可得到Co(OH)2和Fe(OH)2沉淀，过滤后将沉淀用稀盐酸酸溶后，滴加H2O2溶液氧化溶液中的Fe2+，再调节溶液pH在4.1左右，将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，过滤后的滤液中滴加盐酸酸化后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并洗涤、干燥得CoCl2 • 6H2O； (1)硝酸溶解铁时会生成氮氧化物，污染环境，而用盐酸可减少有毒气体氮氧化物的排放；防止产品中混有硝酸盐(或防止将Co2+氧化)； (2)Co2+完全沉淀时溶液pH为9.4，pH试纸测定溶液pH时为整数值，则除镍时应调节pH=10；此步骤中Ni2+不会形成Ni(OH)2沉淀； (3)除铁过程为不引入杂质，应选择用30% H2O2完全氧化Fe2+，再用CoCO3固体来调节溶液4.l≤pH<6.6，待Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀后再过滤得CoCl2溶液； (4)为抑制Co2+水解，除铁后需加入盐酸酸化； (5)减压蒸干可降低沸点，避免高温时CoCl2 • 6H2O分解。

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考点分析：

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（3）为确定摩尔盐的化学式,进行如下实验:现称取4.704g新制摩尔盐,溶于水配制成100.0mL溶液,再将该溶液分成两等份。向其中一份溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,并微热,逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,同时生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色,用足量稀盐酸处理沉淀物,充分反应后过滤、洗涤和干燥,得白色固体2.796g。另一份溶液用0.0500mol·L-1K2Cr2O7酸性溶液滴定,当Cr2O72-恰好完全被还原为Cr3+时,消耗K2Cr2O7溶液的体积为20.00mL。

①25℃时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,若要使溶液中SO42-离子沉淀完全(即该离子浓度须小于1×10-5mol·L-1),则此时c[(Ba(OH)2]≥________mol·L-1。

②确定该摩尔盐的化学式(写出计算过程)。________

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300℃时，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1 molCO、2 mol H2	1mol CH3OH	2mol CH3OH
平衡时数据	CH3OH的浓度(mol·L-1)	c1	c2	c3
反应的能量变化	a kJ	bkJ	ckJ
体系压强(Pa)	p1	p2	p3
反应物转化率	a1	a2	a3

下列说法正确的是

A. 2c1>c3 B. ∣a∣+∣b∣=90.8

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B. 点①所示溶液中:c(CH3COOH) =c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)

C. 点②所示溶液中:c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+) >c(OH-)

D. 点③所示溶液中:c(Na+)= c(Cl-)>c(CH3COOH) >c(H+)>c(OH-)

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试题属性

题型：简答题
难度：困难