Question

草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂的制备。用含钴废料（主要成分为，还含有一定量的、、、、等）制备草酸钴晶体的工业流程如下图所示。请回答下列问题：

已知：①草酸钴晶体难溶于水

②为有机物（难电离）

③相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下：

金属离子
开始沉淀的	7.5	2.7	3.4	6.9
沉淀完全的	9.0	3.7	4.7	8.9

（1）滤渣Ⅰ的成分_______。

（2）是一种绿色氧化剂，写出加入后溶液中发生的主要反应的离子方程式______。

（3）加入氧化钴调节浸出液的的范围是______。

（4）加入有机溶剂的目的是______。

（5）若仅从沉淀转化角度考虑，能否利用反应将转化为____（填“能”或“不能”），说明理由：______。（已知，）

（6）为测定制得的草酸钴晶体样品的纯度，现称取样品，先用适当试剂将其转化，稀释后得到纯净的草酸铵溶液。移取该溶液加入过量的稀硫酸酸化，用高锰酸钾溶液滴定，当溶液由__________（填颜色变化），消耗高锰酸钾溶液，计算草酸钴晶体样品的纯度为__________。（用含、、的代数式表示）（已知的摩尔质量为）

Answer

、 （若写成得2分；未配平写成化学方程式不得分） 溶解，使之与水层分离 不能 该反应的平衡常数较小，转化程度极小，所以不能实现转化 无色变为浅红色（或浅紫色或紫红色）

【解析】

对含钴废料进行粉粹，加入硫酸进行酸浸，因为二氧化硅不溶于硫酸，生成的CaSO4微溶于水，则滤渣Ⅰ为二氧化硅、硫酸钙；浸出液中含有CoSO4、NiSO4、Al2(SO4)3、FeSO4及过量得硫酸，浸出液中加入过氧化氢和CoO，将亚铁离子转化为铁离子，同时调节pH，使铁离子、铝离子转化为沉淀氢氧化铁和氢氧化铝而除去；向滤液中加入RH，Ni2+溶于有机层，分液后向水层加入草酸铵得到草酸钴晶体。

(1)综上分析，滤渣Ⅰ的成分为、。

(2)加入将亚铁离子氧化为铁离子，根据元素守恒和得失电子守恒，离子方程式为。

(3)加入氧化钴的目的是调节浸出液的使铁离子、铝离子转化为沉淀氢氧化铁和氢氧化铝，根据表格数据可知，要是铁离子和铝离子沉淀完全又不使镍离子沉淀，故范围是。

(4)根据流程图可知，滤液中加入RH，Ni2+生成NiR2溶于有机层，使之与水层分离。

(5)的反应平衡常数K==，该反应的平衡常数较小，转化程度极小，所以不能实现转化。

(6)实验通过测定草酸钴中草酸根离子的含量求得草酸钴晶体样品的纯度；先用适当试剂将其转化，稀释后得到纯净的草酸铵溶液，移取该溶液加入过量的稀硫酸酸化，用高锰酸钾溶液滴定，发生反应2MnO4-+5C2O42-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，当溶液由无色变为浅红色（或浅紫色或紫红色）达到滴定终点，消耗高锰酸钾溶液的物质的量为10-3L/mL=cV10-3mol，根据离子方程式得出反应的n(C2O42-)=，则样品中草酸钴晶体的质量为，样品的纯度为。