Question

有关钴和铁化合物的性质见下表：

化学式	溶度积（室温时）Ksp	沉淀完全时的pH	氯化钴晶体的性质
Co(OH) 2	5.9×10-15	9.4	CoCl2·6H2O呈红色，常温下稳定。110ºC～120ºC时脱水变成蓝色无水氯化钴
Fe(OH) 2	1.6×10-14	9.6
Fe(OH) 3	1.0×10-35	x

 

用含钴废料（含少量铁）可制备氯化钴：Co+2HCl=CoCl₂+H₂↑工艺流程如下：

试回答：

（1）“净化除铁”中，写出加入CoCO₃（难溶）调pH时反应的离子方程式

                                                                    

（2）滤液中（Fe³⁺）≤1.0×10^-5mol/L时，可视为Fe³⁺沉淀完全。试计算室温下，Fe(OH) ₃沉淀完全时，则x=          。

（3）②步中用CoCO₃调pH略大于x的原因是                             。

（4）滤液中所含溶质有                 ，                 。

（5）为了防止CoCl₂·6H₂O脱水，“干燥”时宜采用的方法或操作是             ，              。

 

Answer 1

【答案】

（1）CoCO₃+2H⁺=Co²⁺+H₂O+CO₂↑

（2）4

（3）使Fe³⁺完全沉淀

（4）CoCl₂

（5）减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热（任写2点）

【解析】

试题分析：（1）“净化除铁”中，加入CoCO₃（难溶），CoCO₃属于碳酸盐，可与酸反应，CoCO₃+2H^＋=Co^2＋+H₂O+CO₂↑，通过此反应降低溶液的酸性，调溶液的pH，答案为：CoCO₃+2H^＋=Co^2＋+H₂O+CO₂↑；

（2）滤液中（Fe^3＋）≤1.0×10^-5mol·L^－1时，可视为Fe^3＋沉淀完全，K_sp[Fe(OH)₃ ]=1.0×10-³⁵=c（Fe^3＋）×c³（OH^－）=1.0×10^-5mol·L^-1×c³（OH^－），所以c（OH^－）=10^-10mol·L^-1，c（H^＋）=mol·L^-1=10^-4mol·L^-1，PH=-lgc（H^＋）=-lg10^-4=4；答案为：4；

（3）根据（2）分析可知，为了使Fe^3＋完全沉淀，pH应略大于4，答案为：使Fe^3＋完全沉淀；

（4）除去Fe^3＋，滤液中主要含有NaCl、CoCl₂、以及极少量的HCl，答案为：CoCl₂；NaCl；

（5）因CoCl₂·6H₂O在110°C～120°C时脱水变成蓝色无水氯化钴，所以不能用高温烘干，为了防止CoCl₂·6H₂O脱水，“干燥”时宜采用的方法或操作是减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热，答案为：减压或温度低于110℃；或在HCl气流中加热．

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用