Question

CoC₂O₄是制备金属钴的原料。利用含钴废料（主要成分为Co₂O₃，含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO、碳及有机物等）制取CoC₂O₄的工艺流程如下：

（1）“500℃煅烧”的目的是_______。

（2）“浸出液”的主要成分是_______。

（3）“钴浸出”过程中Co³⁺转化为Co²⁺，反应的离子方程式为_________。

（4）“净化除杂1”过程中，需在40～50℃ 加入H₂O₂溶液，其目的是_____________。

（用离子方程式表示）；再升温至80～85℃，加入Na₂CO₃溶液，调pH至5，“滤渣I”的主要成分是___________。

（5）“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Ca²⁺)=1.0×10^-5mol/L，则c(Mg²⁺)为________［已知Ksp(MgF₂)=7.35×10^-11”、 Ksp(CaF₂)=1.05×10^-10］

（6）为测定制得的CoC₂O₄产品的纯度，现称取1.00g样品，将其用适当试剂转化为草酸铵[(NH₄）₂C₂O₄〕溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0.1000mol/L高锰酸钾溶液滴定，当_________时，即达到滴定终点，共用去高锰酸钾溶液26.00mL，该产品的纯度为_______________。

Answer

除去碳和有机物 NaAlO2(NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2也可得分) 2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+ 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe(OH)3（答Fe(OH)3和CaSO4与CaCO3中任意一种或两种都给分） 7.0×10-6mol/L 当滴加最后一滴酸性高锰酸钾，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不变色 95.55%

【解析】(1)含钴废料中含有碳及有机物，“500℃煅烧”可以除去碳和有机物，故答案为：除去碳和有机物；

(2)含钴废料中含有Co2O3，少量Fe2O3、、CaO、MgO、碳及有机物等，其中Al2O3能够溶于氢氧化钠溶于，CaO 能够与水反应，因此“浸出液”的主要成分为NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2，故答案为：NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2；

(3)“钴浸出”过程中，Co3+被亚硫酸钠还原为Co2+，反应的离子方程式为2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+，故答案为：2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+；

(4)“净化除杂1”过程中，需在40～50℃ 加入H2O2溶液，双氧水具有氧化性，能够将“钴浸出”过程中被还原生成的亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，再升温至80～85℃，加入Na2CO3溶液，调pH至5，使铁离子沉淀，故答案为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；Fe(OH)3；

(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×10-5mol/L，根据Ksp(CaF2)=1.05×10-10，则c(F-)= = = ,再根据Ksp(MgF2)=7.35×10-11，c(Mg2+)== =7.0×10-6mol/L，故答案为：7.0×10-6mol/L；

(6)设样品中含CoC2O4质量为x，根据方程式：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，草酸根守恒可得：

5CoC2O4-5(NH4)2C2O4-5H2C2O4-2MnO4-

147g×5          2mol

  x       0.1000mol/L×0.026L

=，解得x=0.9555g，样品纯度=×100%=95.55%，故答案为：95.55%。

点睛：本题考查物质分离和提纯，为高频考点，涉及溶度积常数计算、沉淀与pH的关系、盐类水解、氧化还原反应等知识点，明确实验原理是解本题关键。本题难点是溶度积常数有关计算。