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          三氯化六氨合鈷[Co(NH36]Cl3是一種重要的化工原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)制取[Co(NH36]Cl3的工藝流程如圖所示:
          已知:①“酸浸”過濾后的濾液中含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
          ②Ksp[Co(OH)2]=1×10-14.2 Ksp[Co(OH)3]=1×10-43.7
          Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4 Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9
          已知:溶液中金屬離子物質的量濃度低于1.0×l0-5mol/L時,可認為沉淀完全。
          ③[Co(NH36]2+具有較強還原性。
          回答下列問題:
          (1)制備CoCl2。
          ①Co2+的價電子排布式為
          3d7
          3d7

          ②“除雜”過程中加Na2CO3調節pH后會生成兩種沉淀,同時得到含c(Co2+)=0.1mol?L-1的濾液,調節pH的范圍為
          4.7~7.4
          4.7~7.4
          。
          (2)制備[Co(NH36]3+。
          ①“混合”過程中需先將NH4Cl,CoCl2溶液混合,然后再加入活性炭,NH4Cl的作用是
          NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應提供
          NH
          +
          4
          NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應提供
          NH
          +
          4

          ②“氧化”過程應先加入
          氨水
          氨水
          (選填“氨水”或“雙氧水”),原因是
          [Co(NH36]2+具有較強還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產品的生成,故先加入氨水再加入H2O2
          [Co(NH36]2+具有較強還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產品的生成,故先加入氨水再加入H2O2

          ③生成[Co(NH36]3+的離子方程式為
          2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O
          2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O
          。
          (3)分離提純。將反應后的混合物趁熱過濾,待濾液冷卻后加入適量濃鹽酸,過濾、洗滌、干燥,得到[Co(NH36]Cl3晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是
          增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結晶析出
          增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結晶析出
          。
          (4)含量測定。通過碘量法可測定產品中的鈷元素的含量。稱取0.10g產品加入稍過量的NaOH溶液并加熱,將Co完全轉化為難溶的Co(OH)3,過濾洗滌后將濾渣完全溶于鹽酸中,向所得的溶液中加入過量的KI和2~3滴淀粉溶液,再用0.010mol?-1L的Na2S2O3溶液滴定(反應原理:Co3++I-→Co2++I2、I2+S2
          O
          2
          -
          3
          →I-+S4
          O
          2
          -
          6
          ),達到滴定終點時消耗Na2S2O3溶液24.00ml,則產品中鈷元素的含量
          14.16%
          14.16%
          (寫出解題過程)。

          【答案】3d7;4.7~7.4;NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應提供
          NH
          +
          4
          ;氨水;[Co(NH36]2+具有較強還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產品的生成,故先加入氨水再加入H2O2;2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O;增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結晶析出;14.16%
          【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:72引用:2難度:0.4
          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
            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
             
            ,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難度:0.5
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