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CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2•6H2O的一种新工艺流程如图: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
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CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2•6H2O的一种新工艺流程如图:
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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见表:
(1)在上述工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为___.
(2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是___.
(3)操作Ⅰ包含3个实验基本操作,它们依次是___和过滤.
(4)制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是___.
(5)为测定产品中CoCl2•6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量.通过计算发现产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是___.
(6)在实验室,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2•6H2O,通常先将产品溶解在乙醚中,除去不溶性杂质后,再进行___操作.
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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见表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀 | 4.1 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
(2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是___.
(3)操作Ⅰ包含3个实验基本操作,它们依次是___和过滤.
(4)制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是___.
(5)为测定产品中CoCl2•6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量.通过计算发现产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是___.
(6)在实验室,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2•6H2O,通常先将产品溶解在乙醚中,除去不溶性杂质后,再进行___操作.
▼优质解答
答案和解析
(1)金属和盐酸反应生成氯化物,和硝酸反应生成硝酸盐,同时生成一氧化氮,导致氯化物中含有硝酸盐杂质,且生成有毒气体,污染环境,
故答案为:减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐;
(2)废料加入盐酸后生成氯化物,然后加入双氧水,二价铁离子被双氧水氧化生成三价铁离子,根据沉淀的PH值表格知,当溶液的PH值为5.2时,铁离子和铝离子被完全沉淀,当溶液的PH值为7.6时,钴离子才开始产生沉淀,所以要想将铁离子、铝离子和钴离子分离,溶液的pH值应该不小于5.2不大于7.6,pH调至a后过滤,再用试剂X将滤液的pH调节至2~3,所用的试剂X为盐酸;
故答案为:5.2~7.6;
(3)从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体,其操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(4)根据题意知,CoCl2•6H2O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,为防止其分解,制得的CoCl2•6H2O需减压烘干,
故答案为:降低烘干温度,防止产品分解;
(5)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:1、含有杂质,导致氯离子含量大,2、结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,
故答案为:样品中含有NaCl杂质,CoCl2•6H2O烘干时失去了部分结晶水;
(6)根据CoCl2•6H2O的性质选取方法,CoCl2•6H2O熔点86℃,易溶于乙醚,所以将产品溶于乙醚,过滤后再蒸馏,从而获得较纯净的CoCl2•6H2O,
故答案为:蒸馏.
故答案为:减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐;
(2)废料加入盐酸后生成氯化物,然后加入双氧水,二价铁离子被双氧水氧化生成三价铁离子,根据沉淀的PH值表格知,当溶液的PH值为5.2时,铁离子和铝离子被完全沉淀,当溶液的PH值为7.6时,钴离子才开始产生沉淀,所以要想将铁离子、铝离子和钴离子分离,溶液的pH值应该不小于5.2不大于7.6,pH调至a后过滤,再用试剂X将滤液的pH调节至2~3,所用的试剂X为盐酸;
故答案为:5.2~7.6;
(3)从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体,其操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(4)根据题意知,CoCl2•6H2O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,为防止其分解,制得的CoCl2•6H2O需减压烘干,
故答案为:降低烘干温度,防止产品分解;
(5)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:1、含有杂质,导致氯离子含量大,2、结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,
故答案为:样品中含有NaCl杂质,CoCl2•6H2O烘干时失去了部分结晶水;
(6)根据CoCl2•6H2O的性质选取方法,CoCl2•6H2O熔点86℃,易溶于乙醚,所以将产品溶于乙醚,过滤后再蒸馏,从而获得较纯净的CoCl2•6H2O,
故答案为:蒸馏.
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