草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料.一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3.含少量Fe2O3.Al2O3.CaO.MgO.碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如图:(1)“550℃焙烧 的目的是除去碳和有机物,(2)“浸出液 的主要成分是NaAlO2,(3)“钴浸出 过程中Co3+转化为Co2+.反应的离子方程式为2Co3++SO32

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草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料.一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3.含少量Fe2O3.Al2O3.CaO.MgO.碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如图:(1)“550℃焙烧 的目的是除去碳和有机物,(2)“浸出液 的主要成分是NaAlO2,(3)“钴浸出 过程中Co3+转化为Co2+.反应的离子方程式为2Co3++SO32

2024-01-18 02:00| 来源: 网络整理| 查看: 265

分析 550℃焙烧含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)除去碳和有机物,加入氢氧化钠溶液,其中Al2O3溶解生成NaAlO2,Co2O3、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO不溶,过滤,则浸出液的主要为NaAlO2,向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠,Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,可得CoCl2、FeCl2、MgCl2、CaCl2,在40~50℃加入H2O2,氧化Fe2+氧化为Fe3+,再升温至80~85℃,加入Na2CO3调pH至4.5,可得到Fe(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2,用NaF溶液除去钙、镁,过滤后,滤液中主要含有CoCl2,加入草酸铵溶液得到草酸钴,据此分析解答.

解答 解:(1)“550℃焙烧”可以除去碳和有机物;故答案为:除去碳和有机物;(2)加入氢氧化钠溶液,Al2O3溶解生成NaAlO2,所以浸出液的主要成分为NaAlO2;故答案为:NaAlO2;(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,则Na2SO3将Co3+还原为Co2+,自身被还原为硫酸钠,发生的反应为:2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+;故答案为:2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+;(4)加入H2O2,氧化Fe2+氧化为Fe3+,反应为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,再升温至80~85℃,加入Na2CO3调pH至4.5,可得到Fe(OH)3沉淀;故答案为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;Fe(OH)3;(5)已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-5mol/L,则c(F-)2=$\frac{Ksp(Ca{F}_{2})}{c(C{a}^{2+})}$,c(Mg2+)=$\frac{Ksp(Mg{F}_{2})}{c({F}^{-})^{2}}$=$\frac{Ksp(Mg{F}_{2})•c(C{a}^{2+})}{Ksp(Ca{F}_{2})}$=7.0×10-6mol/L;故答案为:7.0×10-6mol/L;(6)称取1.00g样品,将其用适当试剂转化,得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0.1000mol/L KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液26.00mL,根据5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~2KMnO4,则样品中m(CoC2O4)=$\frac{5}{2}$×26×10-3L×0.1mol/L×147g/mol=0.9555g,故酸钴样品的纯度为$\frac{0.9555}{1.0}×100%$=95.55%;故答案为:95.55%.

点评 本题考查物质制备工艺流程、物质的分离提纯、溶度积常数应用等,侧重考查学生分析能力、获取信息能力,难度较大.



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