Question

电子级钴的氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物。其工业制取流程如下：

(1)实验室过滤所需的仪器有铁架台、铁圈、烧杯、________和漏斗。

(2)滤渣A的成分除过量的Co₃(PO₄)₂和Fe(OH)₃外还有________(填化学式)，加入Co₃(PO₄)₂的目的是__________________。

(3)Co与稀硝酸反应生成Co^2＋的离子方程式为：_____________。

(4)滤渣B经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析图如下：

写出下列化学反应方程式：

①AB段：____________________________________________；

②BC段：____________________________________________。

Answer 1

解析：本题考查电子级钴的氧化物的制取流程，意在考查考生对化工流程的综合分析能力。(1)过滤时还需要的仪器为玻璃棒。(2)Si不溶于稀HNO₃，因此滤渣A中还含有Si。根据制取流程可知，需要分离出Fe^3＋，因此加入Co₃(PO₄)₂的目的是调节溶液pH，使Co^2＋不沉淀，而使Fe^3＋完全沉淀。(3)Co与稀HNO₃发生氧化还原反应：3Co＋8H^＋＋2NO===3Co^2＋＋4H₂O＋2NO↑。

(4)A点物质为CoC₂O_4,14.7 g CoC₂O₄的物质的量为0.1 mol，B、C点物质均为钴的氧化物，设其化学式为Co_xO_y，对于B点物质，×(59x＋16y)＝7.50，得＝1，故B点物质为CoO，对于C点物质，×(59x＋16y)＝8.03，得≈，故C点物质为Co₃O₄，故AB段的反应为CoC₂O₄CoO＋CO↑＋CO₂↑；BC段的反应为6CoO＋O₂2Co₃O₄。

答案：(1)玻璃棒(1分)

(2)Si(1分)　调节溶液pH，保证Co^2＋不沉淀，而使铁离子全部沉淀(3分)

(3)3Co＋8H^＋＋2NO===3Co^2＋＋4H₂O＋2NO↑(3分)

(4)①CoC₂O₄CoO＋CO↑＋CO₂↑(3分)

②6CoO＋O₂2Co₃O₄(3分)