[题目]CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂.一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3.Co(OH)3.还含少量Fe2O3.Al2O3.MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+.Co2+.Fe2+.Mn2+.Al3+等,②酸性条件下.ClO3-不会氧化Co2+.ClO3-转化为Cl-,③部分阳离子以氢氧化物形式沉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；

②酸性条件下，ClO3－不会氧化Co2+，ClO3－转化为Cl－；

③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：(金属离子浓度为：0.01mol/L)

④CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110~120℃时，失去结晶生成无水氯化钴。

请回答：

(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式___________。

(2)向浸出液中加入 NaClO3发生主要反应的离子方程式___________。

(3)“加Na2CO3调pH至5.2”，过滤所得到的沉淀Ⅹ成分为___________。

(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示，萃取剂使用的适宜pH范围是___________。(填选项序号字母)

A 1.0~2.0 B 2.5~3.5 C 4.0~5.0

(5)制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是___________。

(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取2g的粗产品溶于水，配成100mL溶液，取出20mL置于锥形瓶，加入K2CrO4做指示剂( Ag2CrO4为砖红色沉淀)，用0.2mol/L的AgNO3溶液滴定至终点，重复2-3次，平均消耗AgNO3标准溶液10.00mL。该粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数为___________。用K2CrO4做指示剂时，需要控制溶液pH值为6.5~10.5，试分析原因______________________。

【答案】Co2O3 + SO32- +4H+ = 2Co2+ + SO42- +2H2O 6H+ + 6Fe2+ + ClO3- = 6Fe3+ + Cl- + 3H2O Fe(OH)3, Al(OH)3 B 降低烘干温度，防CoCl2·6H2O 高温下失去结晶水 59.5% pH太小K2CrO4氧化Cl-(或转化为Cr2O72-)； pH太大生成Ag(OH)沉淀 (或Ag2O沉淀)

【解析】

含钴废料中加盐酸和亚硫酸钠，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2，加入NaClO3，可得到FeCl3，然后加入Na2CO3调pH至5.2，可得到Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，过滤后所得滤液主要含有CoCl2，为得到CoCl26H2O晶体，应控制温度在86℃以下，加热时要防止温度过高而失去结晶水，可减压烘干，
（1）根据流程图结合信息浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等进行解答；
（2）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+；

（3）根据铝离子、铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成沉淀和二氧化碳进行解答；
（4）由表中数据可知，调节溶液PH在3.0～3.5之间，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co（OH）2沉淀；
（5）温度高时CoCl26H2O分解；
（6）根据CoCl2·6H2O与AgNO3反应的关系式计算CoCl2·6H2O的纯度，pH太小K2CrO4氧化Cl-(或转化为Cr2O72-)， pH太大生成AgOH沉淀。

（1）水钴矿主要成分为Co2O3、Co（OH）3，加入盐酸和亚硫酸钠，浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等，所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原，根据电荷守恒和得失电子守恒，反应的离子方程式为：Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O；

（2）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，其反应的离子方程式为：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；

（3）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，加Na2CO3调pH至5.2，铝离子与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑；铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑，所以沉淀X的成分为：Fe（OH）3、Al（OH）3；

（4）根据流程图可知，此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子；由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液pH在3.0～3.5之间，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co（OH）2沉淀，故选B；
（5）根据题意知，CoCl26H2O常温下稳定无毒，加热至110～120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴，为防止其分解，制得的CoCl26H2O需降低烘干温度；

（6）CoCl2·6H2O～2AgNO3

238g 2mol

xg 0.2mol/L×0.01L

X=0.238g

CoCl2·6H2O的纯度为59.5%

pH太小K2CrO4氧化Cl-(或转化为Cr2O72-)， pH太大生成AgOH沉淀，所以需要控制溶液pH值为6.5～10.5。

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写出由 CO2 获得CH4的热化学方程式：_____。

(2)CO2与CH4经催化重整可制得合成气：CH4(g)+CO2(g) = CO(g)+2H2(g) 按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率影响如图所示。此反应优选温度为900℃的原因是______________________。

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② 为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是________(写出两种) 。

③ 将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中离子方程式是________________________。

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(1)写出的结构式____________，的电子式____________

(2)①写出制取的离子方程式___________________________

②实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_________理由是_______________图1使用冷凝管的目的是____________________________________

③从反应后的混合溶分离出，应该采用的分离方法最合理的是________。

二、合成叠氮化钠()晶体

已知：相关物质的物理性质如下表

	熔点℃	沸点℃	溶解性
	-97	67.1	与水互溶
水合肼()	-40	118.5	与水、醇互溶，不溶于乙醚和氯仿
亚硝酸甲酯()	-17	-12	溶于乙醇、乙醚
NaN3			与水互溶，不溶于乙醚、微溶于乙醇