Question

CoCl₂·6H₂O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl₂·6H₂O的一种新工艺流程如下图：

已知：①CoCl₂·6H₂O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，易失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。（乙醚：无色液体，沸点34.5℃，在水中的溶解度小）

②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Co(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	7.6	3.4
完全沉淀	4.1	9.7	9.2	5.2

请回答下列问题：

（1）钴的性质与铁相似，能与盐酸和硝酸反应，写出钴与盐酸反应的化学方程式：________________________________。

（2）在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点:

①为__________________________，防止大气污染；

②防止产品中混有硝酸盐。

（3） 加入碳酸钠调节pH至a，a的范围应是5.2～_________。

（4） 操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是蒸发浓缩、冷却结晶和_________。

（5）根据表中数据，判断Ksp[Fe(OH)₃] ________Ksp[Co(OH)₂] (填“＜”、“=”或“＞”) 。在实验室中，为了从上述产品中获得纯净的CoCl₂·6H₂O，采用的方法是：将产品溶于乙醚过滤后，再蒸馏。

Answer

Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑ 避免生成氮的氧化物（或减少有毒气体的排放等） 7.6 过滤 ＜

【解析】试题分析：由流程可知，含钴废料经酸溶后，少量Fe、Al等杂质也会同时溶解生成亚铁离子和铝离子，加入双氧水把亚铁离子氧化为铁离子，再加碳酸钠溶液调节pH，以除去杂质离子。过滤后，加入盐酸酸化以防钴离子水解，蒸发浓缩、冷却结晶和过滤、烘干得产品。

（1）钴的性质与铁相似，能与盐酸和硝酸反应，钴与盐酸反应的化学方程式为Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑。

（2）在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点有：①为避免生成氮的氧化物（或减少有毒气体的排放等），防止大气污染；②防止产品中混有硝酸盐。

（3） 表中数据可知，铁离子和铝离子沉淀完全的pH分别为4.1、5.2，而钴离子开始沉淀的pH为7.6，所以，加入碳酸钠调节pH至5.2～7.6。

（4） 操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤。

（5）根据表中数据可知，铁离子沉淀完全的pH低于钴离子开始沉淀的pH，可以判断Ksp[Fe(OH)3] ＜Ksp[Co(OH)2]。