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鈷在硬質(zhì)高溫合金、催化劑等高新技術(shù)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。從某煉鋅廠的廢渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)中回收鈷的一種工藝流程如圖:
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相關(guān)金屬離子[c(Mn+)=0.1mol?L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表:
金屬離子 Co2+ Fe2+ Fe3+ Zn2+
開始沉淀的pH 7.15 6.3 1.5 6.2
沉淀完全的pH 9.15 8.3 2.8 8.2
(1)將廢渣溶于一定濃度的硫酸中,過濾得濾渣的成分為
SiO2
SiO2
(填化學(xué)式)。
(2)在過濾后的溶液中加入氧化劑把Fe2+氧化成Fe3+,然后通過調(diào)pH的方法將Fe3+除去,調(diào)pH可選擇的試劑為
BC
BC

A.KOH
B.Zn(OH)2
C.ZnO
D.Na2CO3
要保證Fe3+完全沉淀,而Co2+和Zn2+不沉淀,必須控制的pH范圍
2.8≤pH<6.2
2.8≤pH<6.2
。
(3)經(jīng)一系列操作除去Zn2+,工業(yè)上利用次氯酸鈉氧化Co2+生成Co(OH)3沉淀,實現(xiàn)鈷的回收。該反應(yīng)的離子方程式為
2Co2++4OH-+H2O+ClO-=2Co(OH)3↓+Cl-
2Co2++4OH-+H2O+ClO-=2Co(OH)3↓+Cl-
,若將次氯酸鈉改為Na2S2O8(還原產(chǎn)物為
SO
2
-
4
),則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為
1:2
1:2
。
(4)常溫下,已知Co(OH)3的溶度積常數(shù)為Ksp,則Co3+完全沉淀時[c(Co3+)<10-5mol?L-1],溶液的pH至少為
14+lg
3
K
sp
1
×
1
0
-
5
14+lg
3
K
sp
1
×
1
0
-
5
(用含Ksp的式子表示)。

【答案】SiO2;BC;2.8≤pH<6.2;2Co2++4OH-+H2O+ClO-=2Co(OH)3↓+Cl-;1:2;14+lg
3
K
sp
1
×
1
0
-
5
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:11引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(Fe主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號)。
    A.KMnO4溶液   B.KCl溶液   C.KSCN 溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡,通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
    已知25℃,101kPa時:
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
    FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     

    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     

    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計,按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3
  • 2.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO43+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請回答下列問題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號)。
    A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時:
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ?mol-1
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     
    。
    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg.(不需計算,寫出表達(dá)式即可)

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:28引用:2難度:0.5
  • 3.四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體,用作電子計算機(jī)中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物質(zhì))制備Mn3O4的工藝流程如圖:
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    已知:①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升;
    ②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
    回答下列問題:
    (1)為提高“溶解”效率,可采取的措施有
     
    。
    (2)濾渣的主要成分是
     

    (3)氧化時,生成Mn3O4的離子方程式為
     
    產(chǎn)生氨氣以回收利用。
    (4)向母液可加入
     
    。
    A.CaO
    B.稀氫氧化鈉溶液
    C.氫氧化鈣固體
    D.(NH42CO3
    (5)通過對上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
    菁優(yōu)網(wǎng)
    氧化時N2H4?H2O的作用是
     

    (6)四氧化三錳的其他制法:
    ①熱還原法:
    在甲烷氣體存在下,將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為
     
    。
    ②電解法:
    利用電解原理,制備四氧化三錳裝置如圖所示。(電極材料均為惰性電極,<代表電子流向)
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    電源正極為
     
     (填“a”或“b”),陽極的電極反應(yīng)式為
     
    。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.6
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