草酸鈷可用于指示劑和催化劑的制備。用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4?2H2O工藝流程如圖:
已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Co(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH |
3.7 |
5.2 |
9.2 |
9.6 |
9.8 |
(1)CoC
2O
4?2H
2O中C的化合價是
+3
+3
。
(2)寫出浸出過程中Na
2SO
3與Co
2O
3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
。
(3)浸出液中加入NaClO
3的目的是
將Fe2+氧化成Fe3+
將Fe2+氧化成Fe3+
。
(4)加Na
2CO
3能使浸出液中某些金屬離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀,沉淀除Al(OH)
3外,還有的成分是
Fe(OH)3
Fe(OH)3
(填化學(xué)式),試用離子方程式和必要的文字簡述其原理:
存在平衡:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入的碳酸鈉與H+反應(yīng),c(H+)降低,從而促進(jìn)水解平衡向右移動
存在平衡:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入的碳酸鈉與H+反應(yīng),c(H+)降低,從而促進(jìn)水解平衡向右移動
。
(5)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖,萃取劑的作用是
除去溶液中的Mn2+
除去溶液中的Mn2+
;其使用的適宜pH范圍是
B
B
。
A.接近2.0
B.接近3.0
C.接近5.0
(6)濾液Ⅰ“除鈣、鎂”是將其轉(zhuǎn)化為MgF
2、CaF
2沉淀。已知K
sp(MgF
2)═7.35×10
-11、K
sp(CaF
2)═1.05×10
-10,當(dāng)加入過量NaF后,所得濾液
═
0.7
0.7
。
(7)用m
1kg水鈷礦(含Co
2O
360%)制備CoC
2O
4?2H
2O,最終得到產(chǎn)品m
2kg,產(chǎn)率(
×100%)為
。[已知:M(Co
2O
3)═166,M(CoC
2O
4?2H
2O)═183,僅需列出數(shù)字計算式]。