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(2013•蚌埠一模)多彩水泥的添加剂是CoCl2-6H2O.工定是以含钴废料(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↑②CoCl
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(2013•蚌埠一模)多彩水泥的添加剂是CoCl2-6H2O.工定是以含钴废料(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溶点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:
请回答下列问题:
(1)上述流程中的试剂a可能为______;其作用是______;
(2)加入碳酸钠调节pH至b,b的范围是______;
(3)操作1是______;滤渣的成分为______;
(4)操作2的过程为蒸发浓缩、______和过滤.
(5)制得的CoCl2•6H2O需减压烘干的原因是______.
已知:①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl═CoCl2+H2↑
②CoCl2•6H2O溶点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 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀(pH) | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀(pH) | 4.1 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
(1)上述流程中的试剂a可能为______;其作用是______;
(2)加入碳酸钠调节pH至b,b的范围是______;
(3)操作1是______;滤渣的成分为______;
(4)操作2的过程为蒸发浓缩、______和过滤.
(5)制得的CoCl2•6H2O需减压烘干的原因是______.
▼优质解答
答案和解析
(1)三价铁离子易转化为沉淀,所以要加入氧化剂把二价铁离子氧化为三价铁离子,根据溶液中的成分可以用H2O2或Cl2氧化而不会引入新的杂质,
故答案为:H2O2或Cl2;氧化Fe2+;
(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,
故答案为:5.2≤a<7.6;
(3)操作1是分离Fe(OH)3、Al(OH)3和液体的操作,是过滤,前面调节PH的目的是让三价铁离子和铝离子转化为沉淀,所以沉淀的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,
故答案为:过滤;Fe(OH)3和Al(OH)3;
(4)操作2是从溶液中提取溶质的操作,操作方法为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,故答案为:冷却结晶;
(5)CoCl2•6H2O加热易失去结晶水,所以要降低烘干温度,防止产品分解;故答案为:降低烘干温度,防止产品分解.
故答案为:H2O2或Cl2;氧化Fe2+;
(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,
故答案为:5.2≤a<7.6;
(3)操作1是分离Fe(OH)3、Al(OH)3和液体的操作,是过滤,前面调节PH的目的是让三价铁离子和铝离子转化为沉淀,所以沉淀的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,
故答案为:过滤;Fe(OH)3和Al(OH)3;
(4)操作2是从溶液中提取溶质的操作,操作方法为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,故答案为:冷却结晶;
(5)CoCl2•6H2O加热易失去结晶水,所以要降低烘干温度,防止产品分解;故答案为:降低烘干温度,防止产品分解.
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