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          氧化鈷(Co2O3)粉體材料在工業、電子、電訊等領域都有著廣闊的應用前景。某銅鈷礦石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中還含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由該礦石制備Co2O3的部分工藝過程如下:
          Ⅰ.將粉碎的礦石用過量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡。
          Ⅱ.浸出液除去含銅的化合物后,向溶液中先加入NaClO3溶液,再加入一定濃度的Na2CO3溶液,過濾,分離除去沉淀a[主要成分是Na2Fe6(SO44(OH)12]。
          Ⅲ.向上述濾液中加入足量NaF溶液,過濾,分離除去沉淀b。
          Ⅳ.Ⅲ中濾液加入濃Na2CO3溶液,獲得CoCO3沉淀。
          Ⅴ.將CoCO3溶解在鹽酸中,再加入(NH42C2O4溶液,產生 CoC2O4?2H2O沉淀。分離出沉淀,將其在400℃~600℃煅燒,即得到Co2O3
          請回答:
          (1)Ⅰ中,稀硫酸溶解CoCO3的化學方程式是
          CoCO3+H2SO4═CoSO4+CO2↑+H2O
          CoCO3+H2SO4═CoSO4+CO2↑+H2O
          ,加入Na2SO3溶液的主要作用是
          將Co3+還原為Co2+(或作還原劑)
          將Co3+還原為Co2+(或作還原劑)

          (2)根據圖1、圖2分析:
          ①礦石粉末浸泡的適宜條件應是
          溫度:65℃-75℃、pH:0.5-1.5
          溫度:65℃-75℃、pH:0.5-1.5

          ②圖2中銅、鈷浸出率下降的可能原因是
          pH升高后溶液中c(H+)濃度下降,使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降
          pH升高后溶液中c(H+)濃度下降,使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降

          (3)Ⅱ中,浸出液中的金屬離子與NaClO3反應的離子方程式:
          C
          l
          O
          -
          3
          +
          6Fe2+
          6Fe2+
          +
          6H+
          6H+
          ═Cl-+
          6Fe3+
          6Fe3+
          +
          3H2O
          3H2O

          (4)Ⅱ中,檢驗鐵元素完全除去的試劑是
          KSCN溶液
          KSCN溶液
          ,實驗現象是
          溶液不變紅色
          溶液不變紅色

          (5)Ⅱ、Ⅳ中,加入Na2CO3 的作用分別是
          調節溶液的pH
          調節溶液的pH
          富集Co2+(生成CoCO3沉淀)
          富集Co2+(生成CoCO3沉淀)

          (6)Ⅲ中,沉淀b的成分是MgF2
          CaF2
          CaF2
          (填化學式)。
          (7)Ⅴ中,分離出純凈的CoC2O4?2H2O的操作是
          過濾、洗滌
          過濾、洗滌

          【答案】CoCO3+H2SO4═CoSO4+CO2↑+H2O;將Co3+還原為Co2+(或作還原劑);溫度:65℃-75℃、pH:0.5-1.5;pH升高后溶液中c(H+)濃度下降,使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降;6Fe2+;6H+;6Fe3+;3H2O;KSCN溶液;溶液不變紅色;調節溶液的pH;富集Co2+(生成CoCO3沉淀);CaF2;過濾、洗滌
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:40引用:3難度:0.6
          相似題
          • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗
            Fe3+已經除盡的試劑是
             

            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
             

            (5)煅燒A的反應方程式是
             

            (6)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
          • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
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            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
             
            ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            (5)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
          • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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