Question

【题目】利用水钴矿[主要成分为Co2O3和Co(OH)3,还有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如图所示:

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

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	Mn(OH)2
开始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式__________________________。

（2）NaClO3的作用是___________________________________。

（3）加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为____________________________。

（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。萃取剂的作用是_____;其使用的适宜pH范围是_____(填字母)。

A.2.0～2.5 B.3.0～3.5 C.4.0～4.5

Answer 1

【答案】Co2O3+SO32－+4H+=2 Co2＋+SO42－+2H2O 将Fe2+氧化成Fe3+ Fe(OH)3、Al(OH)3 除去溶液中的Mn2+ B

【解析】

含钻废料中加入盐酸和亚硫酸钠，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MnCl2，加入NaClO3氧化亚铁离子为铁离子，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、MnCl2，然后加入萃取剂除去Mn2＋，萃取后溶液经过蒸发结晶得到CoCl2·6H2O。

(1). Co2O3在酸性条件下与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成Co2＋和硫酸根离子，反应的离子方程式为Co2O3+SO32－+4H+=2 Co2＋+SO42－+2H2O，故答案为：Co2O3+SO32－+4H+=2 Co2＋+SO42－+2H2O；

(2). NaClO3具有氧化性，能将浸出液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，以便后续步骤中调节溶液pH转化为氢氧化铁除去，故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+；

(3). 由表中数据可知，加Na2CO3调节溶液pH至5.2，可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，故答案为：Fe(OH)3、Al(OH)3；

(4). 根据流程图可知，加入Na2CO3调节溶液pH至5.2除去Fe3＋、Al3＋，此时溶液中存在Mn2＋、Co2＋，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，故答案为：除去溶液中的Mn2+；B。