Question

（12分）CoCl₂H₂O在加热时会逐步失水，并呈现不同的颜色，实验室里可以制成变色硅胶，用以干燥并验证水份。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl₂H₂O的一种新工艺流程如下图： 

已知：

①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co+2HCl=CoCl₂+H₂

②CoCl₂·6H₂O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；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。

③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
开始沉淀	2.3	7.6	3.4
完全沉淀	4.1	9.2	5.2

请回答下列问题：

（1）写出加入过氧化氢时溶液中发生的离子反应方程式：__________

（2）加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是__________；

（3）最合适的试剂X是__________

（4）操作I包含3个基本实验操作，它们是__________、__________和减压过滤。

（5）制得的CoCl₂·6H₂O需减压烘干的原因是__________。

 

Answer 1

【答案】

（1）       （2）5.2～7.6

（3）盐酸                （4）蒸发浓缩、冷却结晶    （5）降低烘干温度，防止产品分解

【解析】（1）要制取制取CoCl₂H₂O，就必须除去溶液中的杂质离子，因此双氧水的作用是将亚铁离子氧化生成铁离子，易于以氢氧化铁的形式沉淀而除去，方程式为2Fe₂＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe₃＋2H₂O。

（2）根据表中数据可知，当pH大于7.6是开始析出氢氧化钴沉淀，所以pH不能大于7.6。而氢氧化铝的沉淀分为是3.4～5.2，所以a的分为是5.2～7.6。

（3）因为不能引入新的杂质，所以应该用盐酸酸化，即X是盐酸。

（4）要得到晶体，需要蒸发浓缩、冷却结晶，最后过滤即可。

（5）因为氯化钴晶体受热以分解，所以需要降低烘干温度，防止产品分解。