问题 填空题

有关钴和铁化合物的性质见下表:

化学式溶度积(室温时)Ksp沉淀完全时的pH氯化钴晶体的性质
Co(OH) 25.9×10-159.4CoCl2·6H2O呈红色,常温下稳定。110ºC~120ºC时脱水变成蓝色无水氯化钴
Fe(OH) 21.6×10-149.6
Fe(OH) 31.0×10-35x
 

用含钴废料(含少量铁)可制备氯化钴:Co+2HCl=CoCl2+H2↑工艺流程如下:

试回答:

(1)“净化除铁”中,写出加入CoCO3(难溶)调pH时反应的离子方程式

                                                                    

(2)滤液中(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L时,可视为Fe3+沉淀完全。试计算室温下,Fe(OH) 3沉淀完全时,则x=         

(3)②步中用CoCO3调pH略大于x的原因是                            

(4)滤液中所含溶质有                                

(5)为了防止CoCl2·6H2O脱水,“干燥”时宜采用的方法或操作是                         

答案

(1)CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2

(2)4

(3)使Fe3+完全沉淀

(4)CoCl2

(5)减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热(任写2点)

题目分析:(1)“净化除铁”中,加入CoCO3(难溶),CoCO3属于碳酸盐,可与酸反应,CoCO3+2H=Co2+H2O+CO2↑,通过此反应降低溶液的酸性,调溶液的pH,答案为:CoCO3+2H=Co2+H2O+CO2↑;

(2)滤液中(Fe3)≤1.0×10-5mol·L-1时,可视为Fe3沉淀完全,Ksp[Fe(OH)3 ]=1.0×10-35=c(Fe3)×c3(OH)=1.0×10-5mol·L-1×c3(OH),所以c(OH)=10-10mol·L-1,c(H)=mol·L-1=10-4mol·L-1,PH=-lgc(H)=-lg10-4=4;答案为:4;

(3)根据(2)分析可知,为了使Fe3完全沉淀,pH应略大于4,答案为:使Fe3完全沉淀;

(4)除去Fe3,滤液中主要含有NaCl、CoCl2、以及极少量的HCl,答案为:CoCl2;NaCl;

(5)因CoCl2·6H2O在110°C~120°C时脱水变成蓝色无水氯化钴,所以不能用高温烘干,为了防止CoCl2·6H2O脱水,“干燥”时宜采用的方法或操作是减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热,答案为:减压或温度低于110℃;或在HCl气流中加热.

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