Question

【题目】含钴废催化剂（主要成分为Co、Fe、SiO2）为原料，制取氧化钴的流程如图1：

（1）溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，洗液与滤液合并，其目的是；所得滤渣的主要成分是（写化学式）．
（2）氧化：加热搅拌条件下加入NaClO3 ， 将Fe2+氧化成Fe3+ ， 其离子方程式；
已知：铁氰化钾化学式为K3[Fe（CN）6]；亚铁氰化钾化学式为K4[Fe（CN）6]3H2O．
3Fe2++2[Fe（CN）6]3﹣═Fe3[Fe（CN）6]2↓（蓝色沉淀）
4Fe3++3[Fe（CN）6]4﹣═Fe4[Fe（CN）6]3↓（蓝色沉淀）
确定Fe2+是否氧化完全的方法是 ． （可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液）
（3）除铁：加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，写出该反应的化学方程式 ．
（4）沉淀：生成沉淀碱式碳酸钴[（CoCO3）23Co（OH）2]，沉淀需洗涤，洗涤的操作是 ．
（5）溶解：CoCl2的溶解度曲线如图2所示．向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是 ．

（6）灼烧：准确称取所得CoC2O4 1.470g，在空气中充分灼烧得0.830g氧化钴，写出氧化钴的化学式 ．

Answer 1

【答案】
（1）提高钴等元素的利用率,SiO2
（2）6Fe2++6H++ClO3﹣ 6Fe3++Cl﹣+3H2O,取氧化后的溶液少许于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,则Fe2+已全部被氧化
（3）3Fe2（SO4）3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5Na2SO4+6CO2↑
（4）向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,静置使滤液流出．重复操作2～3次
（5）防止因温度降低,CoCl2晶体析出
（6）Co2O3
【解析】解：钴废催化剂加入稀硫酸，发生Co+H2SO4=CoSO4+H2↑，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，过滤滤渣是不溶的二氧化硅，而滤液是硫酸钴、硫酸亚铁与过量的硫酸的混合溶液，向滤液中加氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入碳酸钠得到黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，继续向滤液中加入碳酸钠，得到碱式碳酸钴[（CoCO3）23Co（OH）2]，然后用盐酸溶解碱式碳酸钴[（CoCO3）23Co（OH）2]，再向所到溶液中加入草酸铵，得到溶解度极小的草酸钴，最后燃烧生成氧化钴，（1）洗液与滤液合并，可提高洗涤和滤液中钴的利用率；所得滤渣为二氧化硅，化学式为：SiO2，

所以答案是：提高钴等元素的利用率；SiO2；（2）亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子，1mol的亚铁离子失去1mol的电子，而1mol的氯酸根离子得到6mol的电子，根据电子得失守恒，可知离子方程式为：6Fe2++6H++ClO3﹣ 6Fe3++Cl﹣+3H2O，取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化，

所以答案是：6Fe2++6H++ClO3﹣ 6Fe3++Cl﹣+3H2O；取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化；（3）生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，化学反应方程式为：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑，

所以答案是：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑；（4）沉淀洗涤的方法是：向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次，

所以答案是：向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次；（5）CoCl2的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低氯化钴析出，

所以答案是：防止因温度降低，CoCl2晶体析出；（6）CoC2O4的质量为1.470g，其我知道可为0.01mol，Co元素质量为0.59g，钴氧化物质量为0.83g，氧化物中氧元素质量为：0.83g﹣0.59g=0.24g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol： ≈2：3，故Co氧化物为Co2O3，

所以答案是：Co2O3．